■原子炉の仕組み
反応炉にウラン燃料棒を入れると、ウラン燃料棒はエネルギーと熱を出す。
エネルギーについては他の発電機と同様なので特記すべき事はないが、熱については反応炉内部と原子炉表面に蓄積されていって、表面があんまり熱くなると大爆発を引き起こす。
原子炉の安定運用の基本は、反応炉の内部や外部でうまく熱をコントロールして、燃料棒が燃え尽きるまで表面の温度を一定値以下に保ち続ける事にあるといえる。
■いろいろな単位とか用語
| tick | 1/20sec。マインクラフトの世界でいろんなものが計算されるときの時間単位 |
| EU | ICの電気量の単位 |
| EU/t | 1tickあたりのEU |
| RT | 20tick。ReactorTick。原子炉の処理単位。もっぱら熱の管理に考慮する値。 |
| heat(度) | 1RTあたりの熱の量。温度。 |
| サイクル | ウラン燃料棒が燃え尽きるまでの時間 = 10,000 RT = 10,000 sec = 2時間と46分40秒。 |
| クールダウン | 原子炉が冷温停止するまでの時間。原子炉を動かす前の状態が冷温 |
| 余剰熱 | 1RT当たりに発生する、冷却しきれない熱量。この熱が原子炉内部/外部に蓄積されていく |
■原子炉の稼動温度
| 限界温度 | 反応炉が単体で稼動できる温度 < 10,000Heat 反応炉に炉室を取り付けると、一つごとに限界温度+1,000(6個まで) 炉内に炉被覆を置くと+100 |
■限界温度に対して起こる事
Environmental Effects of Reactor Heat より| 限界温度に対する割合 | 環境に対する影響 |
| 40% | 5x5x5の範囲内にある可燃性のブロックは炎上する可能性がある |
| 50% | 5x5x5の範囲内にある水源と水流は蒸発する可能性がある |
| 70% | 7x7x7の範囲内では放射線被爆により傷つけられる |
| 85% | 5x5x5の範囲内にあるブロックは溶解し流れる溶岩に変わる可能性がある |
| 100% | 地面の穴がどんな影響を与えられるんだ？ |
つまり、特に意識しなくても原子炉格納容器に水がある限りは限界温度の50%までは安全だということ。
次に、この外部冷却について見てみることにする。
■原子炉の外部冷却
原子炉の限界温度は表面温度のもので、この表面温度は周囲の環境によって下げる事が出来る。
この事は、燃料棒の1サイクルを考えたときに1RTあたりどこまで熱を出してよいのかの目安になる。
| 媒体 | 冷却能力 |
|---|---|
| 反応炉 | 1 度 |
| 反応炉に取り付けられた炉室 | 2 度 /個 |
| 炉を中心とした3x3x3内の水源か水流 | 1 度 /ブロック |
| 炉を中心とした3x3x3内の空気 | 0.25 度 /ブロック |
■1サイクルで炉表面に発生させてもよい熱量
上記のRTあたり33度放熱する環境なら、炉室が6個あるので限界温度は16,000度。
格納容器の水が減らないように50%未満の熱で運用するとすると、RTあたり33+0.8度まで外に出してもよいことになる。熱移動の単位は度なので、5RTあたり168度となる。
ここで外部冷却の項目で触れた「冷却水は水源である必要はない」ということについて考えてみる。
水が蒸発するのは反応炉を中心とした5x5x5なのだから、それより上から水を落としこむ形で注水すれば、格納容器には常に水がある状態を作り出せる。
常時注水し続けられる状況であれば、おそらく限界熱量の85%未満までは耐える事が出来るだろう。これがMark IIの原子炉の考え方である。
Mark II原子炉はRTあたり33+1度程度なら放出しても良い。
当然のことながら、サイクル終末付近にあるMark II原子炉近辺には常に放射線漏れが発生しているので近づく事は危険である。
