米国で開発された軽水炉は、コンパクトで出来る限りの出力を出し、燃料棒の交換を出来るだけ避け、燃やせるだけ燃やしたいという要求から生まれた。 要求を満たすため、燃料棒を細くして、表面の被覆材を薄くして、可能な限りぎっしりと炉心に詰め込む。 冷却材である水の流速は、炉内構造の許す限り上げるという措置を取っている。 原子炉の運転中には、この細い燃料棒1本から1mあたり約50kWの熱を発生する。 棒と棒の間には冷却水が秒速3mの高速で流れている。 さやの温度は300℃前後で押さえられているが、燃料棒の中心部は2000℃を越す高温になっている。 燃料棒のうすいさやのあちこちの傷から死の灰(放射性物質)が漏れ出てくるので、炉心を通る水は汚染されているが、この傷を防ぐ方法は今のところはない。 この冷却水を送るポンプが故障してしまったために冷却不能で事故を起こしたのが、スリーマイル島の原発である。
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