こうそくぞうしょくろとは? わかりやすく解説

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こうそく‐ぞうしょくろ〔カウソク‐〕【高速増殖炉】

読み方:こうそくぞうしょくろ

高速中性子利用し発電しながら消費した量以上の燃料生み出すことができる原子炉ウランとプルトニウム混合したMOX燃料使用し冷却材としてナトリウム鉛ビスマス合金などの液体金属用いる。日本・ロシア・フランス・中国インドなどで研究開発続けられているが、実用化には至っていない。日本には実験炉の「常陽」、原型炉の「もんじゅ」がある。FBRfast breeder reactor)。→高速炉

[補説] 天然ウランの99.3パーセント占めウラン238核分裂起こしにくく、そのままでは核燃料として使えないが、中性子吸収する核分裂するプルトニウム239になる。高速増殖炉は、炉内で発生する中性子減速せず「高速」のまま使うことによって、MOX燃料含まれる燃えないウラン238燃えプルトニウム239変え燃料を「増殖」させる。もんじゅ場合消費する燃料の約1.2倍の燃料増殖できる。高速増殖炉は、原子力発電所使用済み燃料から回収したプルトニウム燃料として再利用する核燃料サイクル中核を担う技術として実用化期待されているが、ウランよりも放射能毒性高く核兵器原料にもなるプルトニウム燃料として使用することや、冷却材として用い液体金属取り扱い難しいことなどから、実現疑問視する見方もある。米国英国ドイツなどはすでに開発断念している。


【高速増殖炉】(こうそくぞうしょくろ)

原子炉一種で、核燃料利用効率飛躍的に高めたもの。
具体的には、消費したウランよりも大量プルトニウム生成し、さらにそのプルトニウム直接利用して核分裂継続するのである

プルトニウム大量に生み出すために減速材用いないのが大きな特徴である。
小さな炉心集中的に発熱し、また中性子をなるべく減速させないようにするため、冷却材として液体金属用い必要がある
減速をしない高速中性子により核分裂おこない核燃料あたかも増殖するかのようにプルトニウム生成されることから、高速増殖炉の名で呼ばれる

燃料棒中で転換されプルトニウム239徐々に反応が進むため他の用途には転用し難い。
一方燃料棒周辺設けられるブランケット呼ばれる部位ウラン238貼り付けておくと高濃度プルトニウム239得られる
これは核兵器原料にもなりうることが安全保障懸念されている。

「夢の原子炉」といわれ多くの国が研究しているが、温度圧力管理難しく、また液体金属不安定な物質であるため維持も困難であり、実用化難航している。
日本でももんじゅ」が1995年ナトリウム漏れ事故起こして長期にわたり休止し2010年になってようやく試験的に運転を再開した
またウランとプルトニウムを使う新型転換炉実用化頓挫しており、日本では軽水炉使ったプルサーマル発電推進されている。

しかしこのまま行けば将来核燃料枯渇することは避けられないため、莫大な人口経済発展によるエネルギー需要擁する中国ロシア等では、今でも積極的な実験すすめられている。

関連中速中性子炉




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