超小型原子炉

アイアンマンというSF映画では人造人間(古い言い方だが)の心臓(エネルギー源)として超小型原子炉を想起させるエネルギー源が使われるし、ターミネーターでも同様のものが登場する。

 現実に一度燃料を封入したら数10年は稼働しつける小型原子炉は空母や潜水艦で稼働している。幸いに致命的な(大規模な)事故は報告されていないが、最近、米国の国立研究所が超小型原子炉を提案し話題になっている。

iron man arc reactor

原子炉が発電に占める割合は米国で20%、世界平均でも16%に達する実用的なエネルギー源としてもはや欠く事ができない存在である。米国リバモア研究所では完全封入独立型の超小型原子炉の開発に着手した。これまでの商用原子炉の多くは軽水炉型と呼ばれるタイプで1000MW以上の発電能力がある。商用原子炉の建設コストは膨大であると同時にチェルノブイリやスリーマイル島の事故等の環境汚染の問題を含み、近年では特に核燃料サイクルの問題が深刻化している。また専門職員が管理しなければならず、維持コストも人件費や教育システムの高騰のあおりで増大し続けている。これまでは核拡散の制限のもとで原子炉技術も強い統制がしかれ後進国が手に入れることは、設計製作の技術を獲得することは困難であった。しかしエネルギー不足が新興国を中心に深刻になると米国もブラックボックス化したメンテフリーの安全な小型原子炉を後進国が整備した方が安全保障上も、自国のメーカー参入の観点からも有利な国策と判断した。

超小型原子炉はリバモア研究所の他、古くから原子力兵器開発で有名なロスアラモス研究所が開発するもので、直径3m、高さ15mで100MWの発電能力を有している。この鉛冷却型高速中性子炉では中性子の運動エネルギーは250keV程度で軽水炉に比べて6桁以上も大きい。軽水炉の冷却水の水素原子の質量が軽いためである。ウランやプルトニウムを核分裂させて燃料とすると完全に能力が消失するには30年を要する。核燃料サイクルとは使用済み核燃料を汚染のない形態に転換する作業のことで、多大なコストと労力を要している。しかし燃料を使い切ってしまい、完全密封で放射能が影響ないレベルに下がるならこのプロセスがなくて済む。超小型原子炉では運動エネルギーの大きい中性子を使う「使い切り型」の原子炉を目指している。米国がこのような核拡散と逆行する政策を打ち出した背景には、北朝鮮を核拡散条約で封じ込めることができないこともあるらしい。

日本の電力会社は原発の運転、保守、検査に多くの人員を配置している。しかし新興国では同等の体制が築けない。このため燃料交換が長期間不要でメンテフリー、そして何より安全性の高い設計が求められている。新興国のエネルギー事情は我々の常識でははかれないきびしいものがあるが、そうした国に手を差し伸べる際には技術の中身と事故も含めて経験を生かすことが必要不可欠だが、もっとも重要な事はまず真実を明らかにして正々堂々と公表する精神でだと思う。

コメント   

# Blackbird 2013年06月21日 12:02
映画でのアイアンマンの心臓は結構、頻繁に交換している。空母のは20年連続使用に耐えるのだが。多分、負荷に合わせて出力をコントロールしているのだろう。

交換は誰かに頼んで手を突っ込んでやってもらうのだが、このとき臭い匂いがするらしい。

そいえば小型原子炉は衛星に積載されてみなさんの頭上高くにあるので、衛星が地上に落下するようなことになれば核ミサイル化する。

恐ろしいことに摩擦熱で燃え尽きようなら空気中に放射能がばらまかれるのだ。アフリカのように安定な電力供給がままならぬ国々では、100MWの「使い切り型」の原子炉は魅力的なのだが。
# 手塚が好き 2013年06月27日 11:47
忘れてませんか。
最初に原子力の恩恵にあずかった人造人間(古い表現!)はアトムでした。

原子力産業の広告塔を努めたアトムはどう思っているのだろうか。

現状は飛散でやっぱり原子力は基本的に利用してはいけないパンドラの箱なのか。

それとも技術が未熟で利権が邪魔して本当の実力をだせていないでいるだけなのか。
# もんじゅの知恵 2013年06月27日 11:50
超小型原子炉を極めて製作し、原子力船で安全性をアピールすべきだったね。

もんじゅをつくる前に。

それと溶融アルカリ金属の扱いにも慣れておくべきでした。
# Sadam 2013年07月23日 16:44
原発事故には目ざといが忘れている問題は原子力潜水艦の原子炉の解体問題である。

米国2件、ロシア7件の沈没事故は公表されているが、そのほかにあるかもしれない。

冷戦後解体を待つロシア原潜は200あるというが、正規の解体をせずに海中投棄されたもの多い。

引き揚げて引き取ってもらったらどうか。
# 異邦人 2013年08月11日 13:04
軍事用の小型原子炉の事故はほとんどが原子力潜水艦。

インドの潜水艦は大丈夫なのか。
# Tokuko 2013年08月12日 09:24
ついにインド海軍が原子力潜水艦を実戦配備に。

核弾道ミサイルが搭載可能なので核抑止力があるそうだ。

NPTに意味がなくなり豊かでない国々が食料に変えて核を保有したがる。原子炉と核弾頭技術の大衆化。

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