高速増殖炉とは?

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こう そくぞうしょくろ かう- [8]高速増殖炉fastbreeder reactor


【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ものである

プルトニウム大量生み出すために減速材を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を用いる必要がある
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たプルトニウム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が得られる。
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、また液体金属は不安定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、日本では軽水炉を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がすすめられている。

関連中速中性子炉


高速増殖炉(FBR)


高速増殖炉

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2020/07/29 14:17 UTC 版)

高速増殖炉(こうそくぞうしょくろ、Fast Breeder Reactor、FBR)とは、高速中性子による核分裂連鎖反応を用いた増殖炉のことをいう。簡単に言うと、「増殖炉」とは消費する核燃料よりも新たに生成する核燃料の方が多くなる原子炉のことであり、「高速」の中性子を利用してプルトニウムを増殖するので高速増殖炉という。高速中性子を利用しながら核燃料の増殖を行わない原子炉の形式は、単に高速炉 (Fast Reactor: FR) と呼ばれる。




注釈

  1. ^ 福島第一原子力発電所事故では、全電源喪失事故で、残留熱除去系が働かず、2号機、3号機はECCSによって数日持ちこたえた。つまり、ECCSは「LOCA専用」というわけではない。
  2. ^ 金属ナトリウムが漏出したときのために、循環系の設置される区域は窒素ガスが充填される。そのため、人間が容易にその区域に入ることが出来ず、緊急時のメンテナンス性が損なわれている。
  3. ^ プルトニウムが核兵器の原料となる危険があり、米国のカーター政権が高速増殖炉から撤退することを決めたのは、プルトニウムの拡散防止が理由の一つであった
  4. ^ 兵器級プルトニウムによって高性能な核兵器を作る目的だけに限らず、核廃棄物をばら撒く「ダーティボム」(汚い爆弾)としてなら、使用前・使用後にかかわらずあらゆる核物質が利用される恐れがある。
  5. ^ GNEPプロジェクトに参加する19か国の内訳は、米国、台湾、フランス、日本、ロシア、オーストラリア、ブルガリア、ガーナ、ハンガリー、ヨルダン、カザフスタン、リトアニア、ポーランド、ルーマニア、スロヴェニア、ウクライナ、イタリア、カナダ、韓国である。
  6. ^ ASTRIDは燃料を自前で賄う self-generating 反応炉ではあるものの、増殖率が低く仰えられているので厳密には高速増殖炉ではなく、単に高速炉である。詳細は世界原子力協会発行の「Fast Neutron Reactors」を参照。

出典

  1. ^ 高速増殖炉 (03-01-01-01) - ATOMICA
  2. ^ 高速炉開発の方針(案)原子力関係閣僚会議(第6回)資料1 2016年12月21日
  3. ^ a b “高速実証炉断念。「原発大国」フランスは曲がり角”. 朝日新聞. (2019年9月6日). https://webronza.asahi.com/politics/articles/2019090600005.html 2019年9月17日閲覧。 
  4. ^ 鹿志村芳範、安藤秀樹、「常陽」の実績から考察した高速炉の放射線管理 保健物理 Vol.30 (1995) No.1 P19-26, doi:10.5453/jhps.30.19
  5. ^ FaCTおよびFSの経緯および概要
  6. ^ a b 山田克哉著 『日本は原子爆弾を作れるのか』、PHP研究所、2009年1月30日第1版第1刷発行、ISBN 9784569706443
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  8. ^ 転換比 ATOMICA
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  23. ^ GNEP
  24. ^ 三菱重工業は米国エネルギー省 (DOE) と原子力GNEP計画の契約を締結
  25. ^ 三菱重工と日本原燃 高速炉、米で合併 仏アレバと国際標準狙い[リンク切れ]
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  27. ^ World’s most powerful fast neutron reactor starts supplying electricity to grid
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  31. ^ 高速増殖炉サイクルに関する国際的な研究開発の現状 (PDF)
  32. ^ 高速炉サイクル技術の国際動向 (PDF)
  33. ^ 高速炉の稼動で、ロシアでクリーンエネルギーの時代が始まる (2014/6/27) - RT
  34. ^ Russia postpones BN-1200 in order to improve fuel design
  35. ^ ロシアの高速炉サイクル開発戦略日本原子力研究開発機構 平成29年10月31日
  36. ^ インドの原子力発電計画と核燃料サイクルの見通し (PDF)
  37. ^ 日本原子力研究開発機構 「世界の高速増殖炉開発の実績は」 (PDF)
  38. ^ 福建省・霞浦で60万kWの高速実証炉を本格着工電気事業連合会 海外電力関連トピックス情報2018年1月22日
  39. ^ 世界の高速炉開発の動向 - 日本原子力研究開発機構 (PDF)


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