SEO【サーチエンジン最適化】｢インターナル・オプチマイゼイション｣について

■インターナル・オプチマイゼイション

インターナルポンプ (Reactor Internal Pump、RIP) とは、改良型沸騰軽水冷却水炉 (ABWR) で採用された新技術の一つである原子炉内蔵型の再循環ポンプを指す。従来の沸騰水型原子炉 (BWR) は、沸騰状態を調整するために原子炉圧力容器から一度引き出した原子炉冷却水を原子炉圧力容器外に設置されている再循環ポンプで加圧したのち、再び原子炉圧力容器内へ戻し、ジェットポンプを経由して炉心へ送り込んでいた。 ABWRでは，原子炉圧力容器から原子炉冷却水を引き出すことなく、大阪　ビジネスホテルのインターナルポンプで加圧し、炉心へ送り込んでいる。インターナルポンプは魚雷のような下端にプロペラを持つ細長い円筒形状で、圧力容器の内壁に十数機が並べて取りつけられており、冷却水を炉心シュラウドにそって下側に送りこみ、圧力容器下端で上側に方向を変えて炉心に流れ込む。従来のBWRでは，原子炉圧力容器から冷却水を引き出す配管の破断事故が冷却水を喪失する代表事象（冷却材喪失事故）として扱われてきた。しかし、原子炉内蔵型の再循環ポンプを採用したABWRでは、この原子炉冷却水再循環系配管がなくなったため、冷却材の喪失の度合いは緩和され、より安全性が高まっている。しかしながらインターナルポンプの採用は、炉心内部に高速回転機器を初めて持ちこむ事となり、バリ島を建設すること無く商用炉を建設して運転を始めた事には安全性の観点から批判が存在する。沸騰水型原子炉（ふっとうすいがたげんしろ、Boiling Water Reactor, BWR）は、核分裂反応によって生じた熱エネルギーで軽水を沸騰させ、高温・高圧の蒸気として取り出す原子炉であり、発電炉として広く用いられている。炉心で取り出された汽水混合流の蒸気は汽水分離器、蒸気乾燥機を経てタービン発電機に送られ電力を生ずる。日本国内で運転可能な原子炉の中では、最も多いタイプの原子炉であるが、原子炉炉心に接触した水の蒸気を直接タービンに導くため、耐用年数終了時に放射性廃棄物が加圧水型原子炉より多く発生し廃炉コストが嵩む可能性が高い。発電に利用された蒸気は放射能を帯びている為、蒸気を回収し再循環させるだけでなく、タービン建屋（たてや）など、これに関わる全ての系を堅牢に遮蔽することで、放射線が外部に漏れることを防いでいる。外部からの核分裂反応の制御は主に制御棒や、冷却材流量の増減で行われ、冷却材喪失事故時には非常用炉心冷却装置 (ECCS) を動作させる。 BWRにおいて、何らかの原因で核分裂反応が増大すると、それに伴なって発生する熱エネルギーも増大する。BWRの冷却材は原子炉内で沸騰しているので、増大する熱エネルギーに比例して冷却材中の蒸気の泡（ボイド）の量も増えてゆく。これは結果として冷却材の密度を低下させるが、軽水炉の冷却材は減速材でもあるため、冷却材の密度が減ると減速される中性子が少なくなり、そのため核分裂反応が減少していく。逆に核分裂反応が減少すると熱エネルギーが減って蒸気泡が減り、減速される中性子量が増えていくため、核分裂反応が増えていく。このような現象は負の反応度係数によるフィードバックといい、BWR固有の自己制御性であり、核分裂反応の極端な増減を自ら抑えている。 BWRでは、この自己制御性を利用して格安航空券国内の短期的な制御を行っている。すなわち原子炉出力を上げたい時は冷却材再循環ポンプの出力を上げる。すると原子炉内を循環する冷却材の流量が増え、運び出される熱量が多くなる結果として蒸気泡の量が少なくなり、原子炉出力が上昇する。逆に原子炉出力を下げたい時は再循環ポンプの出力を下げると蒸気泡が多くなって原子炉出力が低下する。ちなみに、負荷が増えると原子炉の温度が下がり、泡が減るため核分裂が増加するので、負荷追従運転が可能であるが、社会問題となっているため行われていない。またその原理上、BWRの自己制御性には正の反応度係数がある。これは炉内の圧力が上昇すると、ボイドがつぶれるため減速材の密度が増加し、減速される中性子が増加するため核分裂反応が増加するというもので、BWRの弱点とされている。しかし、実際の原子炉は、正の反応度係数によるフィードバックの影響を抑制し、最大出力時にANAツアー・スカイホリデーを急閉しても暴走しないよう設計されている。[1]また、主蒸気管のヘッダーにこの急な圧力上昇を防ぐため逃し安全弁が数多く取り付けられているのである。内燃機関（ないねんきかん、Internal-combustion engine：インターナル・コンバスチョン・エンジン）は、内部で燃料を燃焼させて動力を取り出す機械 [1] [2] [3] 「動力を取り出す機械」であるアイメの一種。工学では、熱エネルギーを機械的エネルギーに変換する熱機関の一種に分類される。ピストンエンジン（レシプロエンジン）やガスタービンエンジン [4] 等がある。燃焼形態に注目した場合、ピストンエンジンは「間欠燃焼」、ガスタービンエンジンは「連続燃焼」という違いがある。ピストンエンジンの場合、シリンダー（気筒）の内部で燃料を燃焼させ、燃焼により生じる圧力がピストンを押す力を利用する [5]。内燃機関に限らず、燃焼プロセスを経る装置では、熱効率においてカルノー効率を越えるものは、理論上作り出せない。内燃機関は、燃焼ガスで直接ピストンを押す・タービンを回転させるなどの仕事をするものである。結婚式招待状が良い反面、燃料の性質に制約がある（セタン価、オクタン価）。外燃機関詳細は外燃機関を参照外燃機関は、海外留学により燃焼ガスの熱を作動ガス（作動気体）に与え、この作動ガスがピストンを押す・タービンを回転させるなどの仕事をするものである。熱効率が低いが、燃料は液体（重油）・固体（石炭）・原子力・太陽熱・廃熱でもよく自由度がある。動力変換の種類また、作動ガスのエネルギーを仕事として取り出す際、主としてガスの流速による場合、速度形（ジェット、ガスタービン、蒸気タービン等）と呼び、容積変化によるものを容積形（ガソリン、ディーゼル、ロータリー等）と呼ぶ。動力は機械装置を駆動させるためのもので、機械外部から入力された運動エネルギーないし機械内部で電気的エネルギーや化学エネルギーを消費して動作する機械要素から発生される運動（力）である。外部から動力を入力される機械では、入力された運動エネルギーを使って動作に変換したり他のエネルギーに変換したりする。例えば水力発電は水の位置エネルギーを高低差を使って運動エネルギーに変換、さらにその運動エネルギーで発電機を動作させ、ここから電力を得る。内部に動力の発生器をもつものでは、動力発生器のことをエンジンと呼ぶ。エンジンは入力された他のエネルギーを使って運動エネルギーを発生させる訳だが、使用するエネルギー源の種類やエンジンの様式によって様々な種類があり、また必要とされる動力の種類にもよって適切なエンジン様式が異なるため、様々なエンジンが利用されている。こういった動力発生器には電動機（モーター）も含まれるが、一般にエンジンというと熱機関（熱エンジン）を指す傾向が強い。熱機関は熱の熱力学的な働きにより動作するが、この熱源を何に求めるかという違いや、どうやって熱を運動エネルギーに変換するか、また廃熱を何処に捨てるかといった問題や、エンジンに求められる出力の量やエンジン自体の大きさなどによって、多種多様なエンジンが発達している。なお熱機関は、種類によって外部から動力を入力することで熱を移動させることができるものもある。いわゆるヒートポンプがそれで、これらは冷蔵庫から空調など様々な分野で利用されている。水力川の流れなどで水車を回すことにより運動エネルギーを得る。かつては水車小屋で製粉などを行っていた。現在でも水力発電で使われる。風力風車を回すことにより運動エネルギーを得る。かつて、オランダなどでは揚水のために多く設置されていた。また、水車同様製粉のためにも設置された。現在でも風力発電で使われる。