電験三種（第三種電気主任技術者）「電力」のうち、原子炉の構成と核燃料の問題です（大分類：原子力発電・重要度B）。一問一答6問 → 五肢択一2問の順に解き、解答・解説は各問題の下を開いて確認してください。
一問一答（○×）
重要度：B 難易度：★☆☆
問1：減速材は、核分裂で生じた高速中性子を減速して熱中性子にするもので、軽水・重水・黒鉛などが用いられる。
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正解：○
ウラン235は熱中性子で核分裂を起こしやすいため、高速中性子を減速材の原子核との衝突で減速させます。
重要度：B 難易度：★☆☆
問2：制御棒には、中性子をほとんど吸収しない黒鉛や重水が用いられる。
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正解：×
黒鉛や重水は中性子をあまり吸収せずに減速させるので、減速材に用いられます。制御棒は中性子を吸収して核分裂の数を調整します。中性子を吸収しやすいホウ素（炭化ホウ素など）、カドミウム、ハフニウムなどを用います。
重要度：B 難易度：★☆☆
問3：天然ウラン中のウラン235の割合は約0.7%であり、軽水炉では、ウラン235の割合を4〜5%程度に高めた濃縮ウランを燃料として用いる。
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正解：○
天然ウラン中のウラン235は0.72%程度で、軽水炉では4〜5%に濃縮したものを使用します（宮城県の原子力に関する解説資料）。
重要度：B 難易度：★☆☆
問4：ウラン238は中性子を吸収すると、ウラン235に変わる。
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正解：×
ウラン238は中性子を吸収すると、ウラン239を経てプルトニウム239に変わります。プルトニウム239は核分裂性物質で、燃料として利用できます。
重要度：B 難易度：★★☆
問5：軽水炉は、燃料の温度が上昇するとドップラー効果によって連鎖反応が抑えられる自己制御性をもつ。
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正解：○
燃料温度が上がるとウラン238の中性子吸収が増え（ドップラー効果）、反応度が下がって出力の上昇が抑えられます（日本原子力研究開発機構の教材「原子炉物理」第3章）。
重要度：B 難易度：★☆☆
問6：原子炉の冷却材は、中性子を吸収して核分裂の数を調整するために用いる。
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正解：×
冷却材は、炉心で発生した熱を取り出すために用います。中性子を吸収して核分裂の数を調整するのは制御材（制御棒）です。
五肢択一
重要度：B 難易度：★☆☆
問7：次の文章の空欄（ア）〜（ウ）に当てはまる語句の組み合わせとして、正しいものはどれか。
核燃料サイクルの上流側は、ウランの採掘・製錬、六ふっ化ウランへの（ア）、ウラン235の割合を高める（イ）、二酸化ウランへの（ウ）、燃料の成型加工、発電からなる。下流側は、使用済燃料の再処理などからなる。
- （ア）濃縮 （イ）転換 （ウ）再転換
- （ア）転換 （イ）再転換 （ウ）濃縮
- （ア）再転換 （イ）濃縮 （ウ）転換
- （ア）濃縮 （イ）再転換 （ウ）転換
- （ア）転換 （イ）濃縮 （ウ）再転換
【第7問：正解と解説】
正解：5
正解は5です。
1：誤り。（ア）と（イ）が逆です。
2：誤り。（イ）と（ウ）が逆です。
3：誤り。（ア）と（ウ）が逆です。
4：誤り。すべて誤りです。
5：正しい。（原子力白書（令和3年度版）第2章）
重要度：B 難易度：★★☆
問8：原子炉の構成と核燃料に関する記述として、誤っているものはどれか。
- 減速材は、高速中性子を減速して熱中性子にする。
- 冷却材は、炉心で発生した熱を取り出す。
- 制御材は、中性子を吸収して核分裂の数を調整する。
- 軽水炉は、温度が上がると核分裂が増える性質をもつため、出力が上がり続けやすい。
- MOX燃料は、使用済燃料から回収したプルトニウムとウランを混ぜた混合酸化物の燃料である。
【第8問：正解と解説】
正解：4
正解は4です。
1：正しい。
2：正しい。
3：正しい。
4：誤り。軽水炉は、温度が上がると連鎖反応が抑えられる自己制御性（負の反応度係数）をもちます。
5：正しい（原子力白書）。
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