第三種電気主任技術者(電験三種) 過去問
令和5年度(2023年)下期
問26 (電力 問4)

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問題

第三種 電気主任技術者試験 令和5年度(2023年)下期 問26(電力 問4) (訂正依頼・報告はこちら)

軽水炉で使用されている原子燃料に関する記述として、誤っているものを次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。
  • 中性子を吸収して核分裂を起こすことのできる核分裂性物質には、ウラン235やプルトニウム239がある。
  • ウラン燃料は、二酸化ウランの粉末を焼き固め、ペレット状にして使用される。
  • ウラン燃料には、濃縮度90%程度の高濃縮ウランが使用される。
  • ウラン238は中性子を吸収してプルトニウム239に変わるので、親物質と呼ばれる。
  • 天然ウランは約0.7%のウラン235を含み、残りはほとんどウラン238である。

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この過去問の解説 (2件)

01

この問題を解くポイントは、ウラン燃料の濃縮度について正しく理解することです。

ウラン燃料に関する選択肢の中から、誤っているものを選ぶ問題です。

それでは問題を見ていきましょう。

選択肢1. 中性子を吸収して核分裂を起こすことのできる核分裂性物質には、ウラン235やプルトニウム239がある。

この記述は正しいです。

ウラン235やプルトニウム239は、原子炉で核分裂を起こす代表的な核分裂性物質です。一方、ウラン238のような物質は中性子を吸収するものの、自発的な核分裂はほとんど起こしません。

選択肢2. ウラン燃料は、二酸化ウランの粉末を焼き固め、ペレット状にして使用される。

正しい記述です。

ウラン燃料は、二酸化ウラン(UO₂)の粉末を焼き固め、ペレット状にして燃料棒として使用されます。

これは原子力発電で一般的な方法です。

選択肢3. ウラン燃料には、濃縮度90%程度の高濃縮ウランが使用される。

「濃縮度90%程度の高濃縮ウランが使われる」という記述は誤りです。

ウラン燃料には、濃縮ウランと呼ばれるものがありますが、通常の軽水炉で使用されるウラン燃料はウラン235の濃度が3%~5%程度です。90%以上の濃縮度のウランは「高濃縮ウラン」と呼ばれ、主に核兵器や研究炉などで使用されます。

選択肢4. ウラン238は中性子を吸収してプルトニウム239に変わるので、親物質と呼ばれる。

この記述は正しいです。

ウラン238自体は核分裂を起こしませんが、中性子を吸収するとプルトニウム239に変化します。

このような物質を「親物質」と呼びます。

選択肢5. 天然ウランは約0.7%のウラン235を含み、残りはほとんどウラン238である。

これは基本的な知識であり、正しい記述です。

天然ウランには約0.7%のウラン235が含まれ、残りの大部分はウラン238です。

まとめ

軽水炉で使用されるウラン燃料は、通常3%~5%のウラン235を含む低濃縮ウランです。

一言知識

原子炉で使用される燃料には、ウラン燃料のほかにMOX燃料(プルトニウムを含む燃料)もあります。

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02

軽水炉で使用されている原子燃料に関する記述から、誤っているものを選択する問題です。

選択肢3. ウラン燃料には、濃縮度90%程度の高濃縮ウランが使用される。

軽水炉のウラン燃料は、濃度が3〜5%の低濃縮ウランが用いられています。

 

高濃縮ウランは、原子爆弾や研究用原子炉、軍事用戦艦などに用いられています。

参考になった数1