今回は令和3年度 電力科目 A問題5を解説します。原子力発電について、発電の原理・軽水炉の構成・濃縮度・熱中性子炉・BWRとPWRの出力調整の5つの記述から誤っているものを選ぶ問題です。
「軽水炉」という名前は減速材と冷却材の両方に軽水を使うことに由来します。減速材だけ黒鉛にすり替えられていたら、それは黒鉛炉（高温ガス炉など）の話——名前と中身の不一致を見抜きましょう。
出題のポイント
令和3年度 電力科目 A問題5：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3年度 A問題5
原子力発電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。
原子力発電は、原子燃料の核分裂により発生する熱エネルギーで水を蒸気に変え、その蒸気で蒸気タービンを回し、タービンに連結された発電機で発電する。
軽水炉は、減速材に黒鉛、冷却材に軽水を使用する原子炉であり、原子炉圧力容器の中で直接蒸気を発生させる沸騰水型と、別置の蒸気発生器で蒸気を発生させる加圧水型がある。
軽水炉は、天然ウラン中のウラン235の濃度を3〜5%程度に濃縮した低濃縮ウランを原子燃料として用いる。
核分裂反応を起こさせるために熱中性子を用いる原子炉を熱中性子炉といい、軽水炉は熱中性子炉である。
沸騰水型原子炉の出力調整は、再循環ポンプによる冷却材再循環流量の調節と制御棒の挿入及び引き抜き操作により行われ、加圧水型原子炉の出力調整は、一次冷却材中のほう素濃度の調節と制御棒の挿入及び引き抜き操作により行われる。
ポイント解説：軽水炉＝減速材も冷却材も軽水。黒鉛は別の炉
(2)が誤り：軽水炉はその名のとおり減速材にも冷却材にも軽水（普通の水）を使用する原子炉である。「減速材に黒鉛」は誤りで、黒鉛を減速材に使うのは黒鉛炉（高温ガス炉や旧ソ連のRBMKなど）の話。なお後半の「圧力容器内で直接蒸気を発生させる沸騰水型と、別置の蒸気発生器で蒸気を発生させる加圧水型がある」という記述自体は正しいので、前半の黒鉛の一語だけで判定する。
その他は正しい：(1)核分裂の熱で蒸気を作り、蒸気タービン→発電機と回すのが原子力発電の基本原理（熱の使い方は汽力発電と同じ）。(3)軽水炉の燃料はウラン235を3〜5%程度に濃縮した低濃縮ウラン。(4)熱中性子で核分裂を起こさせる炉が熱中性子炉で、軽水炉はその代表（高速中性子を使うのが高速炉）。(5)出力調整は、BWR＝再循環流量の調節＋制御棒、PWR＝一次冷却材中のほう素濃度の調節＋制御棒——両型の使い分けもこのとおり。よって答えは(2)。
問題の解説
STEP1 (2)の減速材に注目
軽水炉は減速材・冷却材とも軽水。「黒鉛」は黒鉛炉の話→(2)が誤り。
STEP2 基本事項を確認
(1)核分裂の熱→蒸気→タービン、(3)低濃縮ウラン3〜5%、(4)軽水炉＝熱中性子炉——正しい。
STEP3 出力調整の対応
(5)BWR＝再循環流量＋制御棒／PWR＝ほう素濃度＋制御棒——正しい。
答え：(2)
💡 覚え方
炉型と減速材の対応：**軽水炉＝軽水**（冷却材兼用）／**黒鉛炉・高温ガス炉＝黒鉛**／重水炉＝重水。軽水炉は**熱中性子炉**（高速炉は減速材なし）。出力調整の使い分け：**BWR＝再循環ポンプの流量＋制御棒**／**PWR＝ほう素濃度＋制御棒**——このペアは頻出。原子力も熱の下流側は汽力と同じ（蒸気→タービン→発電機）。
⚠️ よくある間違い
「軽水炉の減速材に黒鉛」は名前と矛盾——軽水炉は軽水一本。長い選択肢は前半と後半で正誤が混ざることがある（(2)は後半が正しく前半が誤り）——全文を読み切る。BWRとPWRの出力調整の方法を入れ替えた引っかけも定番なので(5)の対応を正確に。
まとめ
| (1)原理 | 核分裂の熱→蒸気→タービン→発電機→正しい |
| (2)減速材 | 軽水炉は軽水（黒鉛は黒鉛炉）→誤り |
| (3)濃縮度 | 低濃縮ウラン3〜5%→正しい |
| (4)熱中性子炉 | 軽水炉は熱中性子炉→正しい |
| (5)出力調整 | BWR=再循環流量／PWR=ほう素濃度→正しい。答えは(2) |
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