ウラン1トンのエネルギー密度

ウランの持つ膨大なエネルギーは発電分野において非常に重要であり、今後のエネルギー政策にも大きな影響を与えることが予想される。

1. ウランの驚異的なエネルギー密度

ウラン1トン（濃縮されていない天然ウラン）は、理論的に 1億6000万kWh の電力を発電できる。

これは 16,000トンの石炭 または 10万バレルの石油 を燃焼させた場合の発電量に匹敵する。発電用の燃料としてのウランは、他の化石燃料と比較して圧倒的に高いエネルギー密度を持つ。

エネルギー密度の違いを理解するために、他の燃料と比較すると以下のようになる。

この表からも分かる通り、ウランのエネルギー密度は他の燃料と比較して桁違いに高い。特に 濃縮ウラン のエネルギー密度はさらに高く、極めて長期間にわたる電力供給が可能である。

1GWの発電所を1年間運転するのに必要な燃料の量を比較すると、以下のようになる。

このデータからも明らかなように、ウランは発電に必要な燃料の量が圧倒的に少なく、非常にコンパクトな燃料であることが分かる。

ウランの高いエネルギー密度は、原子力発電の大きな利点となる。少量の燃料で長期間にわたる発電が可能であり、輸送や保管の面でも効率的である。また、発電時にCO₂を排出しないため、地球温暖化対策としても有効なエネルギー源である。

ウランは極めて高いエネルギー密度を持ち、石炭や石油と比較して発電効率が圧倒的に優れている。特に、濃縮ウランを利用することで、さらに少量の燃料で長期間の発電が可能となる。こうした特性から、ウランは現在のエネルギー供給において重要な役割を果たしている。

答え: 約11.1kg
解説: 石炭のエネルギー密度は24MJ/kg。100Wの電球を1年間（約8760時間）点灯するには 100W × 8760h = 876kWh（1kWh = 3.6MJなので 876 × 3.6 = 3153.6MJ）。石炭1kgが24MJを持つため、3153.6 ÷ 24 ≈ 131.4kg。