ドイツの研究炉向け革新的燃料の生産開始へ : ウランと燃料

2024 年 4 月 19 日

フランスのFramatomeとドイツのミュンヘン工科大学（TUM）は、同大学の研究炉FRM II用のモノリシックモリブデンウラン（U-Mo）燃料製造の工業化プロセスを確立することで合意した。 フラマトーム氏は、この低濃縮燃料は、研究用原子炉の運転においてヨーロッパでこれまでに実現された最高のウラン燃料密度の恩恵を受けるだろうと指摘した。

契約の署名（画像：Christoph Kreilder、FRM II / TUM）

2005 年から稼働している 20 MWt のFRM II は、世界で最も効果的かつ最新の高束中性子源の 1 つです。 この原子炉は発電に使用されるのではなく、産業および科学用途の中性子源を提供するために使用されます。 その中性子は、医療用放射性同位元素の製造や半導体産業向けの高純度シリコンのドーピングにも使用され、原子炉には高速中性子を使用した悪性腫瘍の遠隔治療のための施設が備えられています。

TUMのFRM II研究炉（画像：B Ludewig / Framatome）

しかし、FRM II は現在、高密度中性子束を生成するためにウラン 235 を 95% 以上に濃縮した燃料を使用しており、そのような高濃縮ウラン (HEU) は核拡散のリスクとみなされています。 TUMは、原子炉に資金を提供しているドイツ政府およびバイエルン州と、適切な燃料が入手可能な場合には、原子炉をより低濃縮度の燃料に転換することに取り組むことに同意した。 これは2003年に発行された原子炉の運転免許の条件でもある。

TUMによれば、モノリシックU-Moは、20％未満の低濃​​縮ウラン235を使用しながら原子炉が意図したとおりに動作できる唯一の燃料である。 フラマトーム氏によると、燃料中のウラン密度が高いため、これが可能になるという。

2019年、TUMはFramatomeと契約を結び、アルミニウムのクラッドに箔を埋め込む既存の技術をサポートするU-Mo箔製造技術を開発した。 最初の U-Mo フォイルは、2022 年にフランスのロマン・シュル・イゼールにある Framatome の CERCA 研究イノベーション研究所 (CRIL) で製造に成功しました。 2019年に設立されたCRILは、物理学と核医学の国際研究のためのウランベースの燃料の開発に専念しています。

CRILはTUMと協力して、小規模プロトタイプの製造を含む高品質U-Mo燃料の製造プロセスの主要なステップを開発し、認定手順を確立し、ローマの研究施設にパイロットラインを設置しました。 。

最初のモノリシック U-Mo 燃料プレートのプロトタイプの照射は、2024 年後半に予定されています。

CERCA副会長のフランソワ・ゴーシェ氏は、「当社は2019年からこのプロジェクトに取り組んでおり、この重要なマイルストーンをクライアントとともに祝えることを誇りに思っている」と述べた。 「私たちのチームは、研究炉のニーズを満たし、その持続可能性を確保するためのハイテク燃料の開発という課題に取り組みました。現在、これを次のレベルに引き上げ、この革新的な燃料を製造する準備ができています。」

「FRM IIとFramatomeは2019年以来、モノリシックU-Mo燃料の欧州生産ラインの設立に取り組んでいる」とFRM IIの科学ディレクター、クリスチャン・プフライデラー氏は付け加えた。 「私たちのチームの懸命な努力が報われました。この新しい燃料は、研究とイノベーションのための信頼性が高く持続可能な中性子の供給を保証します。」

World Nuclear News による調査および執筆