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同一の機械式ポンプ2台が並列に配置されているシステムがある。この機械式ポンプは, ランダムな故障, 又は, 地震により故障するものとする。 1台のポンプのランダム故障確率は5.5×である。また, 地震による故障は, 地震の規模に依存して起こるものとする。地震の規模をⅠ,Ⅱ,Ⅲと3つに区分するとき,各区分の地震の発生頻度 [] と, その地震が起きたときの条件付故障確率を表に示す。共通要因による故障モードについては, ランダムな故障では無視することができ, 一方, 地震による故障の場合には必ず同時に故障するものとする。この機械式ポンプが2台同時に故障する1年当たりの確率[]として,最も近い値はどれか。

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次の記述の,[ ]に入る用語の組合せとして最も適切なものはどれか。

原子力発電所の配管における流れ加速型腐食 (FAC) による減肉は, [a]が用いられている配管系統で経験されている。 BWRでは原子炉から蒸気が直接タービン設備に送られ, 再び復水となって原子炉に送られるため, 給復水系の溶存[b]は10ppb以下と非常に低い。一般に, 純水中の溶存[b]は低いほど腐食速度は低くなるが, 20ppbより低下すると腐食速度が著しく上昇することが知られており, 1974年頃より復水系への20～60ppbの[b]注入による防食管理が行われるようになっている。材料因子lこついては, [c],モリブデン, 銅などはFACを抑制する。特に[c]はFACに対し大きく影響する。PWRについては, 火力発電所と同様に薬剤の注入による防食管理が行われてきた。しかし, 1986年に米国のサリー発電所において給水配管の[d]による大規模な配管破断と人身災害が発生したために, 1990年にそれまでの火力発電所の知見も踏まえたPWR配管減肉管理指針がまとめられた。

　　a　　　　　　　b　　c　　　　d
① 炭素鋼　　　　酸素　クロム　　全周減肉

② ステンレス鋼　酸素　ニッケル　全周減肉

③ 炭素鋼　　　　水素　クロム　　局所減肉

④ 炭素銅　　　　水素　ニッケル　全周減肉

⑤ ステンレス鋼　水素　ニッケル　局所減肉

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原子炉への燃料装荷から燃料取出しまで, 1kgの濃縮ウラン燃料から発生するエネルギーをEUとする。また, 1kgの石炭の燃焼により発生するエネルギーをECとする。
EU/ECに最も近い値はどれか。ただし, 濃縮ウラン燃料の形態を二酸化ウラン(UO2),燃料取出しまでに核分裂するウランの量の平均割合を4%, ウランの核分裂によって発生するエネルギーを200MeV, 石炭の発熱量を25.7とする。また, 二酸化ウランのモル質量を270g・, アボガドロ定数を6.02×, 1eV=1.60× Jとする。

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一辺の長さ aの立方体容器にウラン溶液を満たした場合にちょうど臨界であった。
このウラン溶液を半径Rの球形容器に移すことにする。球形容器をウラン溶液で満たしても臨界を超過しないようにして, できるだけ多くのウラン溶液を移したい。そのために球形容器の容積は立方体容器の容積の何倍以下であればよいか, 最も近い値はどれか。
なお, 立方体容器と球形容器のバックリングはそれぞれ, である。また, 外挿距離は, 半径R及び立方体の一辺aに比べて小さく無視できるものする。

① 1.1倍

② 1.0倍

③ 0.9倍

④ 0.8倍

⑤ 0.7倍

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軽水炉に関する次の記述の, [ ]に入る語句の組合せとして, 最も適切なものはどれか。

発電用原子炉の開発当初 (1950年代) は, 様々な炉型が開発された。その中でも, 現在の主流となる原子炉は軽水炉である。軽水炉では, 軽水が冷却材と[a]を兼ねている。中性子が発生してから熱中性子になって吸収されるまでの距離は[b]程度であり, 小さな容積の圧力容器により高圧システムとすることが可能となる。沸騰水型軽水炉は, 炉心で軽水を沸騰させて発電するための蒸気を得るため, その開発当初には気泡が発生すると核反応の制御が困難になると考えられていた。しかし,BORAXというシリーズの工学実験が行われ,[c]が確認された。こうして蒸気発生器が不要で効率的な熱利用ができるのでコンパクトな設計の発電用沸騰水型軽水炉が開発された。

　　a　　　　b　　　　c
① 減速材　数cm　　炉の安定性

② 吸収材　数cm　　沸騰遷移

③ 反射材　数10cm　沸騰遷移

④ 減速材　数10cm　炉の安定性

⑤ 吸収材　数cm　　炉の安定性

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