原子力の安全 原子炉とキャリアンダー現象
- キャリアンダー現象とは沸騰水型原子炉（BWR）のような、水が沸騰するタイプの原子炉では、冷却水が燃料棒の周りを通る際に蒸気泡が発生します。この蒸気泡は、密度が水よりも軽いため、自然と上昇しようとします。しかし、冷却水の流れが非常に速い場合、上昇しようとする蒸気泡は、流れに逆らえずに下方に押し流されることがあります。この現象をキャリアンダー現象と呼びます。キャリアンダー現象が発生すると、本来、燃料棒から熱を奪い去る役割を持つ冷却水が、蒸気泡によって燃料棒に接触しにくくなるため、熱の伝達が阻害される可能性があります。その結果、燃料棒の温度が異常に上昇し、最悪の場合、燃料棒の損傷に繋がる可能性もあるため、原子力発電所の安全性にとって非常に重要な現象です。キャリアンダー現象は、冷却水の流量や温度、圧力などの運転条件や、燃料集合体の形状など、様々な要因によって発生しやすさが変化します。そのため、原子力発電所では、これらの運転条件を適切に制御することで、キャリアンダー現象の発生を抑制しています。また、キャリアンダー現象が発生した場合でも、速やかに検知し、適切な対応が取れるよう、様々な監視装置が設置されています。
