今回は平成27年度 電力科目 A問題4を解説します。軽水炉（加圧水型・沸騰水型）の設備概要について、軽水の役割・沸騰を防ぐ機器・二次系の蒸気を作る機器・沸騰水型特有の機器を埋める空欄補充問題です。
決め手は特有設備の対応表。PWR＝加圧器・蒸気発生器・一次冷却材ポンプ、BWR＝再循環ポンプ。「沸騰を防ぐ」のが加圧器、「熱交換して二次系の蒸気を作る」のが蒸気発生器です。
出題のポイント
平成27年度 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】 平成27年度 A問題4
次の文章は、原子力発電の設備概要に関する記述である。原子力発電で多く採用されている原子炉の型式は軽水炉であり、主に加圧水型と沸騰水型に分けられるが、いずれも冷却材と(ア)に軽水を使用している。
加圧水型は、原子炉内で加熱された冷却材の沸騰を(イ)により防ぐとともに、一次冷却材ポンプで原子炉、(ウ)に冷却材を循環させる。(ウ)で熱交換を行い、タービンに送る二次系の蒸気を発生させる。
沸騰水型は、原子炉内で冷却材を加熱し、発生した蒸気を直接タービンに送るため、系統が単純になる。
それぞれに特有な設備には、加圧水型では(イ)、(ウ)、一次冷却材ポンプがあり、沸騰水型では(エ)がある。上記の記述中の空白箇所(ア)〜(エ)に当てはまる組合せとして、正しいものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。
(ア) (イ) (ウ) (エ) (1) 減速材 加圧器 蒸気発生器 再循環ポンプ (2) 減速材 蒸気発生器 加圧器 再循環ポンプ (3) 減速材 加圧器 蒸気発生器 給水ポンプ (4) 遮へい材 蒸気発生器 加圧器 再循環ポンプ (5) 遮へい材 蒸気発生器 加圧器 給水ポンプ
ポイント解説：PWR＝加圧器・蒸気発生器・一次冷却材ポンプ／BWR＝再循環ポンプ
(ア)：軽水炉では軽水が冷却材と減速材を兼ねる（遮へい材はコンクリートなどの放射線遮へいの話で別物）。
(イ)(ウ)：加圧水型（PWR）は一次系を約15MPaに加圧して沸騰を防ぐ——その加圧を担う機器が加圧器。一次冷却材ポンプで原子炉と蒸気発生器の間を循環させ、蒸気発生器で二次系の水と熱交換してタービン用の蒸気を作る。「沸騰を防ぐ＝加圧器」「熱交換して蒸気を作る＝蒸気発生器」と役割で結べば(イ)(ウ)は迷わない。
(エ)：沸騰水型（BWR）特有の設備は再循環ポンプ——炉心の冷却材流量を調節して出力制御にも使う（原子力8・9で確認済み）。給水ポンプはPWR・BWR・火力すべてにある設備なので「特有」ではない。よって(ア)減速材・(イ)加圧器・(ウ)蒸気発生器・(エ)再循環ポンプで答えは(1)。
問題の解説
STEP1 (ア)
軽水＝冷却材＋減速材（遮へい材ではない）。
STEP2 (イ)(ウ)
沸騰を防ぐ＝加圧器。熱交換して二次系の蒸気＝蒸気発生器。
STEP3 (エ)
BWR特有＝再循環ポンプ（給水ポンプはどの発電所にもある）→(1)。
答え：(1)
💡 覚え方
特有設備の対応表：**PWR＝加圧器（沸騰を防ぐ）＋蒸気発生器（二次系の蒸気を作る）＋一次冷却材ポンプ**／**BWR＝再循環ポンプ（流量調節＝出力制御）**。軽水＝冷却材＋減速材。BWRは蒸気を直接タービンへ（系統が単純だがタービンに放射性物質）。PWRは一次系と二次系が分離（タービンは非放射性）。
⚠️ よくある間違い
(イ)(ウ)の順序に注意——「沸騰を防ぐ」のが加圧器で「熱交換」が蒸気発生器（(2)(4)(5)は逆）。給水ポンプは特有設備ではない。(ア)は減速材（遮へい材はコンクリート等）。
まとめ
| (ア) | 軽水は冷却材と減速材を兼ねる |
| (イ) | 沸騰を防ぐ＝加圧器（PWR特有） |
| (ウ) | 熱交換して二次系の蒸気＝蒸気発生器（PWR特有） |
| (エ) | BWR特有＝再循環ポンプ |
| 答え | (1) |
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