連鎖反応とは、1 回の核分裂で放出された中性子が次の核分裂を引き起こし、次々と反応が続いて拡大する現象です。
| 中性子の増え方 | 結果 |
|---|---|
| 増え続ける(制御なし) | 急激に拡大 → 爆発(原子爆弾) |
| 一定に保つ(制御あり) | 安定した発電(原子炉) |
1 回の核分裂で 2〜3 個の中性子が出るため、何もしなければ反応はねずみ算式に増えます。原子炉では制御棒で余分な中性子を吸収し、反応がちょうど一定に続くよう調整して安定した発電を行います。
たとえば、1 回の核分裂で出た中性子のうち、ちょうど 1 個だけが次の分裂を起こす状態になっていれば、反応の回数は増えも減りもせず一定に保たれます。原子炉ではこの状態を保つように制御棒を出し入れし、1 個を超えそうなときは深く差し込んで余分な中性子を吸収させます。
ポイント 連鎖反応を「ちょうど一定に保つ」のが原子炉の制御技術。制御棒を差し込むほど中性子が吸収され、反応が抑えられる。