ウィグナーエネルギー

原子炉は、ウランなどの核分裂を起こしやすい物質が中性子を吸収することによって核分裂反応を起こし、莫大なエネルギーを発生させる仕組みを利用しています。この核分裂の際に、新たな中性子が飛び出してきますが、この中性子は非常に速い速度を持っています。しかし、核分裂反応を効率的に維持するためには、中性子の速度を遅くする必要があるのです。なぜなら、ウランなどの核物質は、高速の中性子よりも低速の中性子の方がより反応しやすいためです。 そこで、原子炉には減速材と呼ばれる物質が用いられます。減速材は、中性子と衝突することで、中性子の運動エネルギーを吸収し、速度を低下させる役割を担います。減速された中性子は、熱中性子と呼ばれ、ウランなどの核物質との核分裂反応を起こしやすくなります。 減速材には、中性子を効率よく減速させる能力と、化学的に安定していることが求められます。その中でも、黒鉛は、中性子の減速能力が高く、高温でも安定しているため、減速材として広く利用されています。黒鉛以外にも、水や重水なども減速材として利用されています。