原子力8【電験3種 電力】BWRの制御棒は「下から」挿入！沸騰水型原子炉の特徴 令和4年度上期 A問題4 完全解説

今回は令和4年度上期 電力科目 A問題4を解説します。沸騰水型原子炉（BWR）について、燃料と軽水・PWRとの比較・出力調整・制御棒・タービン系統の5つの記述から誤っているものを選ぶ問題です。

ねらいは制御棒の挿入方向。BWRの炉心の上部には気水分離器と蒸気乾燥器が鎮座しているので、制御棒は下から入れるしかありません。「上部から」とあれば構造的にあり得ないのです。

出題のポイント

令和4年度上期 電力科目 A問題4：問題文と選択肢

まずは、実際の試験問題を確認してみましょう。

電験3種 電力科目 【原子力】 令和4年度上期 A問題4

　沸騰水型原子炉(BWR)に関する記述として、誤っているものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。

燃料には低濃縮ウランを、冷却材及び減速材には軽水を使用する。
加圧水型原子炉(PWR)に比べて原子炉圧力が低く、蒸気発生器が無いので構成が簡単である。
出力調整は、制御棒の抜き差しと再循環ポンプの流量調節により行う。
制御棒は、炉心上部から燃料集合体内を上下することができる構造となっている。
タービン系統に放射性物質が持ち込まれるため、タービン等に遮へい対策が必要である。

ポイント解説：炉心上部は気水分離器の場所——制御棒は下から

(4)が誤り：BWRでは炉内で蒸気を直接発生させるため、炉心の上部には気水分離器と蒸気乾燥器が設置されている。そのため制御棒を上から入れるスペースがなく、制御棒は炉心の下部から挿入する構造になっている（駆動は水圧式）。「炉心上部から」挿入するのはPWRのほう（PWRは蒸気を炉外の蒸気発生器で作るので炉心上部が空いており、重力落下でスクラムできる利点もある）。

その他は正しい：(1)燃料は低濃縮ウラン、軽水が冷却材と減速材を兼ねる——軽水炉共通の特徴。(2)BWRは炉内で沸騰させるので原子炉圧力はPWRより低く（約7MPa対約15MPa）、蒸気発生器が不要で構成が簡単。(3)出力調整は制御棒の抜き差しに加えて、再循環ポンプの流量調節でも行える（流量を増やすとボイドが減って出力上昇）——BWR特有の方法。(5)炉水がそのまま蒸気となってタービンへ行くので、タービン系統に放射性物質が持ち込まれ、遮へい対策が必要——BWRの代表的な短所。よって答えは(4)。

問題の解説

STEP1　(4)の構造を考える

BWRの炉心上部には気水分離器・蒸気乾燥器→制御棒は下部から挿入。「上部から」はPWR→(4)が誤り。

STEP2　BWRの長所を確認

(2)圧力が低い・蒸気発生器なしで構成簡単、(3)再循環ポンプでも出力調整——正しい。

STEP3　BWRの短所を確認

(5)放射性の蒸気がタービンへ→遮へい対策が必要——正しい。(1)は軽水炉共通。

答え：(4)

まとめ

(1)燃料と軽水	低濃縮ウラン＋軽水（冷却材・減速材）→正しい
(2)PWR比較	圧力が低く蒸気発生器なしで簡単→正しい
(3)出力調整	制御棒＋再循環ポンプの流量調節→正しい
(4)制御棒	炉心下部から挿入（上部は気水分離器）→誤り
(5)タービン	放射性物質が持ち込まれ遮へい必要→正しい。答えは(4)

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