令和7年度下期第三種電気主任技術者試験 電力（電気技術者試験センター）問4

✓ これが正解1高速増殖炉では，ウラン238 が速度の遅い熱中性子を吸収して核分裂を起こし，プルトニウム239 に転換される。

解説

ウラン238は高速中性子を吸収してプルトニウム239に転換されます。

新型炉の問では、それぞれの炉がどのような中性子・冷却材・減速材を使い、どのような反応でエネルギーを得るかを押さえておくことが判断の決め手です。

高速増殖炉は、減速材を使わず、速度の速い高速中性子で核分裂を続ける原子炉です。燃料のまわりのウラン238は、高速中性子を吸収するとウラン239になり、ベータ崩壊を2回経てプルトニウム239に変わります。この変化は核分裂ではなく、核分裂しにくいウラン238を核分裂しやすいプルトニウム239に変える転換と呼ばれる反応です。したがって、ウラン238が速度の遅い熱中性子を吸収して核分裂を起こすとした記述は、中性子の種類と反応の中身の二点で誤っています。

ほかの記述は正しい内容です。高速増殖炉では、消費したプルトニウム239より多くのプルトニウム239が生まれることが、増殖という名の由来です。高温ガス炉は化学的に安定なヘリウムガスを冷却材、黒鉛を減速材として使い、高い温度の熱を取り出せます。核融合炉は、重水素などの軽い原子核をプラズマ状態で高速に衝突させ、融合するときに出るエネルギーを利用します。

したがって、ウラン238が熱中性子で核分裂するとした記述が誤りです。高速中性子でウラン238をプルトニウム239に転換して燃料を増やす炉、と高速と増殖の二語から覚えると見分けられます。

ほかの選択肢の解説

• 2高速増殖炉では，燃料の核分裂により消費したプルトニウム239 の量より多くのプルトニウム239 が生成される。：高速増殖炉では、核分裂で消費するプルトニウム239よりも、ウラン238からの転換で新たに生まれるプルトニウム239のほうが多くなります。燃料が増えていくことが増殖炉の名の由来で、記述は正しい内容です。
• 3高温ガス炉では，不活性なヘリウムガスを冷却材，黒鉛を減速材として使用する。：高温ガス炉は、化学的に反応しにくいヘリウムガスを冷却材に、黒鉛を減速材に用いる炉です。水を使わないため高い温度の熱を取り出せることが特徴で、記述の内容に誤りはありません。
• 4核融合炉では，ウランなどの核分裂物質ではなく，軽い原子である水素やヘリウムの核融合反応を利用する。：核融合炉は、ウランなどの重い原子核が分かれる核分裂ではなく、水素のような軽い原子核どうしが一つになる反応のエネルギーを使う炉です。核分裂物質を使わず軽い原子の核融合反応を利用するという記述は正しいといえます。
• 5核融合炉では，プラズマ状態にした重水素の原子核をきわめて高速で衝突させて，核融合反応を利用する。：核融合炉では、燃料の重水素などを高温のプラズマ状態にし、原子核どうしを高速でぶつけて融合させます。プラズマ状態にした重水素の原子核を衝突させるという記述は、核融合炉の仕組みとして正しいものです。