核変換損傷

原子力発電は、ウランなどの核分裂を利用して莫大なエネルギーを生み出す、現代社会において欠かせない発電方法です。しかし、この強力なエネルギー源には、放射線による被ばくといった安全性の課題が常に付きまといます。原子炉の内部では、核分裂反応に伴い、中性子やガンマ線といったエネルギーの高い放射線が常に発生しています。これらの放射線が原子炉の構造材料や燃料自身に照射されることで、物質の微細な構造に損傷が生じ、これが原子力発電の安全性に影響を与える可能性があります。この放射線による材料への影響こそが、照射損傷と呼ばれる現象です。 原子炉の中で、中性子やガンマ線といった放射線が材料に衝突すると、原子が本来の位置から弾き飛ばされることがあります。これを原子のはじき出しと言います。原子のはじき出しが起きると、材料の中に空孔と呼ばれる空洞や、格子間原子と呼ばれる本来の位置からずれた原子が生じます。これらの欠陥は、材料の強度や性質を劣化させる要因となります。また、照射損傷によって材料が膨張したり、脆くなったりすることもあります。さらに、高温では、空孔が集まって空洞を形成し、材料の強度が著しく低下することがあります。このような照射損傷は、原子炉の長期運転に伴い蓄積していくため、原子力発電所の安全性を評価する上で非常に重要な要素となります。