核分裂の仕組み

核分裂はさまざまな原子核で起こりますが、特に核分裂が起こりやすい物質として「ウラン」があります。このウランにも核分裂を起こしやすい「ウラン235」と、核分裂を起こしにくい「ウラン238」があります。 自然界に多いのは核分裂しにくいウラン238です。天然ウランには、核分裂するウラン235は0.7%しか含まれていません。原子力発電では、ウラン235の含有量を3?5%に高めたものを燃料として使います。
ウラン235の原子核に中性子を当てると、ウラン原子は2つの原子核に分かれます。このとき大量の熱が発生するため、これを発電用熱源として利用し、水を蒸気に変えて蒸気タービンを回転させて発電機で電力を起こします。
ウラン235に中性子を当てると、核分裂が起こると同時に、新たに2?3個の中性子が発生します。この中性子をさらに別のウラン235に当てると、核分裂が起きてさらに2?3個の中性子が発生します。
こうした反応がゆっくりと連続的に行われるように工夫したのが、原子炉です。核分裂が起きるときには膨大な熱エネルギーが生じます。この熱を利用したものが、原子力発電です。
核分裂によって放出される中性子はそのスピードが速すぎるため、次の核分裂を起こすには中性子の速度を落とす減速材が必要です。減速材としては軽水（真水）、重水、黒鉛などがあります。日本の原子力発電所は軽水を使っています。
「ウラン燃料が炉内で核分裂を起こす」ことを「ウランが燃える」という表現を用いて表すことがあります。実際にウランに火がついて燃え上がるのではなく、ウランが核分裂を繰り返し、核分裂生成物ができていく状態を例えたものです。