多くの原子力発電所では、発生する反応を制御するためにインジウムが使用されていますが、その点についてお話ししたいと思います。（原子力発電所の仕組みについて簡単に知りたい方は、こちらの動画が参考になります）
従来型の軽水炉では、ウラン原子が自発的に核分裂を起こし、その過程で熱が発生します。この熱を利用して蒸気を発生させ、その蒸気でタービンを駆動して発電を行います。 反応速度は制御されないと指数関数的に増加し、メルトダウンを引き起こしてしまいます。そこでインジウムの出番となります。インジウムは、反応制御棒の製造に広く用いられている合金の材料として使用されています。これらの制御棒は、燃料束の間に挿入されることで、反応速度を抑制します。制御棒アセンブリを完全に挿入すれば、わずか2秒で反応速度を90％も低下させることができると言われています！
先ほど触れた、広く用いられている制御棒用合金は、85％の銀、15％のインジウム、5％のカドミウム（85％Ag／15％In／5％Cd）で構成されています。明確にしておくと、この目的のために多くの銀系カドミウム含有合金が製造されてきましたが、耐食性を向上させるためにも、インジウムの添加は依然として重要です。 制御棒が高温の水中に浸漬されるこのような用途においては、インジウムが持つ耐食性が望ましい特性となります。
85%Ag/15%In/5%Cdは、比較的耐熱性の高いインジウム合金の例ですが、インジウムは融点が非常に低い合金にもよく使用されます。制御棒の製造に用いられるインジウム材料、あるいはインジウム特有の用途についてさらに詳しくお知りになりたい場合は、[email protected] までご連絡ください。
~ジム
