革新的高速増殖炉:フェニックス
電力を見直したい
「フェニックス」って、原子力発電の用語で出てきましたけど、どんなものなんですか?
電力の研究家
「フェニックス」は、フランスが作った高速増殖炉の名前だよ。高速増殖炉は、普通の原子炉とは違って、燃料をたくさん増やすことができるんだ。
電力を見直したい
燃料をたくさん増やせるって、どういうことですか?
電力の研究家
フェニックスは、プルトニウムという燃料を燃やすだけでなく、燃やしながらさらにプルトニウムを作ることができるんだ。だから、燃料をたくさん増やせるんだよ。
フェニックスとは。
「フェニックス」は、フランスが開発した、特別な原子力発電所に使われる言葉です。これは、「高速増殖炉」と呼ばれる種類の発電所の、最初に作られたものです。この発電所の特徴は、熱を生み出す中心部分と熱を運ぶための装置を、全て一つの大きな入れ物に収めているところです。これにより、配管を減らすことができ、発電所全体を小さくすることができました。フェニックスは250MWの電気を作り出すことができ、フランスのローヌ川という川の近くで作られました。1973年8月に動き始め、翌年には本格的に稼働を始めました。最初はウランとプルトニウムの両方を使っていましたが、1977年からはプルトニウムだけを使うようになりました。20年間の稼働予定でしたが、安全性を高めるために工事をし、2009年まで使うことになりました。2003年から再び動き始め、現在は、放射性廃棄物を減らすための研究や、将来の新しい発電所の開発のための研究に使われています。
フェニックスの概要
– フェニックスの概要
フェニックスは、フランスが開発した高速増殖炉の試験的な原子炉です。高速増殖炉は、従来の原子炉と比べて、ウラン燃料をより効率的に利用できるだけでなく、使用済燃料から取り出したプルトニウムを燃料として利用できるという利点があります。
フェニックスは、フランスの高速増殖炉開発計画において重要な役割を果たしました。1973年に運転を開始し、20年以上にわたって稼働しました。この間、高速増殖炉の安全性や信頼性に関する貴重なデータを取得し、技術の向上に大きく貢献しました。フェニックスで得られた技術や知見は、その後のフランスの高速増殖炉であるスーパーフェニックスの設計や建設に活かされました。
フェニックスは、高速増殖炉の実用化に向けた重要な一歩となりました。高速増殖炉は、エネルギー資源の有効利用や核廃棄物の削減に貢献できる可能性を秘めており、今後の原子力発電の選択肢の一つとして期待されています。
項目 | 内容 |
---|---|
炉型 | 高速増殖炉(実証炉) |
開発国 | フランス |
運転期間 | 1973年 – (20年以上) |
主な成果 | 高速増殖炉の安全性と信頼性に関するデータ取得、技術向上に貢献 |
後続炉 | スーパーフェニックス |
コンパクトな設計
– コンパクトな設計フェニックスの特徴は、その名の通り、まるで鳥の翼を思わせるコンパクトな設計にあります。一般的な原子炉では、原子炉容器の外に1次ナトリウム循環ポンプや中間熱交換器などを設置することが多いのですが、フェニックスでは、これらの主要機器を原子炉容器の中に収納するという画期的な設計を採用しました。これにより、機器間の配管を大幅に減らすことができ、システム全体がシンプルになりました。配管の減少は、それだけナトリウム漏洩のリスクを低減することにも繋がり、安全性向上にも大きく貢献しています。また、システムの簡素化は、運転や保守の効率化にも繋がり、運転コストの低減にも繋がると期待されています。さらに、このコンパクトな設計により、原子炉建屋自体も小型化することが可能となりました。原子炉建屋の建設費は、原子力発電所の建設コスト全体に占める割合が大きいため、建屋の小型化は、建設コストの大幅な削減に繋がり、経済性の向上にも大きく貢献しています。
特徴 | メリット |
---|---|
主要機器の原子炉容器内への収納 | – 配管の削減によるナトリウム漏洩リスクの低減 – システムの簡素化による運転・保守の効率化と運転コストの低減 |
コンパクトな設計 | – 原子炉建屋の小型化による建設コストの大幅な削減 |
運転実績
– 運転実績
フェニックスは、1973年に原子炉内で核分裂反応が連鎖的に起きる状態、臨界に達し、その翌年には最大出力での運転を開始しました。運転開始当初は、燃料として、ウランとプルトニウムを混ぜ合わせた混合酸化物燃料と、ウランのみからなる二酸化ウランの2種類を使用していました。その後、1977年からは、プルトニウムを有効活用できる混合酸化物燃料のみを使用するように変更されました。フェニックスは、当初、20年間の運転を想定して設計されましたが、十分な安全対策を施した上で運転期間を延長し、2009年まで、30年以上にわたって運転を継続しました。長年の運転期間を通じて、フェニックスは、貴重な電力供給源として地域社会に貢献しました。
運転開始年 | 燃料の種類 | 運転期間 | 備考 |
---|---|---|---|
1974年 | 混合酸化物燃料、二酸化ウラン | 1974年〜1977年 | 最大出力での運転開始 |
1977年 | 混合酸化物燃料 | 1977年〜2009年 | プルトニウム有効活用のため燃料を変更 当初20年間の運転予定 安全対策を施し30年以上運転を継続 |
研究開発への貢献
– 研究開発への貢献
長年にわたり稼働を続けてきた高速増殖炉「フェニックス」は、その運転実績を通じて、高速増殖炉技術の進歩に多大な貢献を果たしてきました。
フェニックスは、原子炉内で発生する中性子を有効活用し、ウラン資源を有効に利用する技術である高速増殖炉技術の実証炉として、数々の貴重なデータを積み重ねてきました。特に、プルトニウムを燃料として利用するだけでなく、使用済み燃料に含まれるマイナーアクチニドと呼ばれる放射性物質を燃料として利用する技術や、長寿命の放射性廃棄物を短寿命の物質に変える核変換処理技術の実証試験など、将来の原子力技術の開発に不可欠なデータを取得しました。
さらに、フェニックスは、次世代の高速炉として期待されるガス冷却高速炉の開発に向けた材料の耐久性や安全性を評価する照射試験にも利用されました。これらの試験で得られたデータは、ガス冷却高速炉の設計や安全性評価に大きく貢献しています。
このように、フェニックスは、長年の運転を通じて、高速増殖炉技術の発展に大きく寄与してきました。フェニックスで得られた貴重なデータや経験は、将来の原子力技術開発に確実に引き継がれていくでしょう。
貢献分野 | 内容 |
---|---|
高速増殖炉技術の実証 | 原子炉内で発生する中性子を有効活用し、ウラン資源を有効に利用する技術の実証炉として、数々の貴重なデータを積み重ねた。 |
燃料技術 |
|
核変換処理技術 | 長寿命の放射性廃棄物を短寿命の物質に変える核変換処理技術の実証試験 |
ガス冷却高速炉開発 | 次世代の高速炉として期待されるガス冷却高速炉の開発に向けた材料の耐久性や安全性を評価する照射試験に利用 |
フェニックスの遺産
– フェニックスの遺産フランスが誇る高速増殖炉「フェニックス」。その名は、まさに不死鳥のごとく原子力技術の未来を照らす存在です。フェニックスは、単なる発電所を超え、フランスにおける高速増殖炉開発の礎を築いた重要な実験炉としての役割を担っていました。フェニックスが世界から注目を集めたのは、従来の原子炉とは一線を画す「高速増殖炉」という革新的な技術を採用していたからです。高速増殖炉は、ウラン燃料をより効率的に利用できるだけでなく、使用済み燃料を再処理してプルトニウムを生成し、燃料として再び利用することができるという大きな利点を持っています。これは、資源の少ない国々にとってエネルギーの自給自足を実現する夢の技術として期待されました。フェニックスは、長年にわたる運転を通じて、高速増殖炉技術の実証実験を行い、その安全性と信頼性を高めました。そして、そこで培われた貴重な経験と知識は、次世代の高速増殖炉「スーパーフェニックス」へと受け継がれ、さらなる技術革新へとつながっていきます。フェニックスは、その役割を終えましたが、その遺産は今もなお生き続けています。世界が直面するエネルギー問題の解決策として、高速増殖炉技術への期待は再び高まりを見せています。フェニックスの開発で得られた技術は、将来、より安全で持続可能な原子力技術の開発に活かされ、人類の未来に貢献していくことでしょう。
項目 | 内容 |
---|---|
名称 | フェニックス |
種類 | 高速増殖炉 (実証炉) |
特徴 | – ウラン燃料を効率的に利用可能 – 使用済み燃料からプルトニウムを生成し再利用可能 |
功績 | – 高速増殖炉技術の実証 – 安全性と信頼性の向上 – 次世代炉(スーパーフェニックス)への技術継承 |
今後の展望 | – エネルギー問題解決への期待 – より安全で持続可能な原子力技術開発への貢献 |