初の鉛冷却高速中性子炉の設置が進行中 : New Nuclear

2024 年 1 月 17 日

ロシアにおけるBREST-OD-300世代IV高速中性子炉の建設における画期的な瞬間と呼ばれるものに、鋼製原子炉ベースプレートと格納容器の下層が設置されました。

（画像：ロスアトム）

重さ165トンの原子炉ベースプレートは2022年9月に2つの部分に分けて現場に納品され、現場で組み立てられている。 原子炉容器の要素から基礎にかかる荷重を均等化するように設計されています。 基礎スラブのコンクリートの注入は2021年8月に完了した。原子炉容器の最初の部分、格納容器の下層部分も原子炉シャフトに装填された。

鉛冷却式 BREST-OD-300 高速炉はロスアトムの一部です プロリブ、 または 画期的な、閉鎖型核燃料サイクルを可能にするプロジェクト。 300 MWe のユニットは、シベリア化学結合施設のパイロット実証エネルギー施設の主要施設となります。 この複合施設は、混合ウラン・プルトニウム窒化物核燃料の製造/再製造施設と使用済み燃料再処理施設を備えた、現場での閉鎖型核燃料サイクルを実証する予定である。

燃料生産施設と照射済燃料再処理モジュールはそれぞれ2023年と2024年までに建設される予定で、BREST-OD-300原子炉は2026年に運転開始される予定である。

BREST-OD-300原子炉ユニットおよびプロジェクトチームの主任設計者であるヴァディム・レメホフ氏は、「我々は世界初の鉛冷却高速炉である第4世代原子炉BREST-OD-300の設置を開始した。従来の軽量炉とは異なり、水 VVER 熱反応器 BREST は一体型のレイアウトを持っています. その容器は VVER のような全金属構造ではなく, 一次回路機器を収容する金属空洞を備えた金属コンクリート構造です. 空洞の間の空間は徐々に満たされる必要があります.建設中にコンクリート充填材を使用する必要があります。さらに、BREST 船はサイズが大きいため、部分的にのみ納品でき、最終的な組み立ては建設現場でのみ可能です。」

BREST-OD-300 などの高速炉は、プルトニウムなど、従来の原子炉の燃料サイクルからの二次生成物を自身の燃料として使用できるほか、消費するよりも多くの潜在的な燃料を生産することができます。 ロシアの燃料会社TVELによると、この原子炉は同位体ウラン238から再生産することで、主要なエネルギー成分であるプルトニウム239を自ら供給することになるという。 天然ウランの約99%はウラン238であるため、ロスアトムは「そのような技術の導入により天然ウランの効率は飛躍的に高まるだろう」と述べている。

世界原子力協会によると 高速中性子炉に関する情報論文「BREST 高速中性子炉は、700 MWt、300 MWe で、一次冷却材として 540 ℃の鉛を使用し、超臨界蒸気発生器を備えています。本質的に安全であり、混合ウランと窒化プルトニウムの燃料を使用します。 … ウランブランケットがないため、兵器級プルトニウムは生成できない – 増殖はすべて炉心内で起こる … 燃料サイクルは 5 ～ 6 年と見積もられており、部分燃料交換は約 10 か月である。プルトニウムと使用済み燃料で構成されているため、核分裂生成物が多く含まれており、放射線学的に「高温」です。その後、純粋な形ではない余剰プルトニウムは、新しい原子炉の炉心として使用できます。使用済み燃料は、現場で無期限にリサイクルできます。窒化物燃料は BN-600 原子炉で 7.4% の燃焼度までテストされ、成功しました。

デモンストレーションユニットの初期運用はパフォーマンスに重点が置かれ、10 年程度後には商用化される予定です。 計画では、300 MWe ユニットとして成功したら、1200 MWe (2800 MWt) バージョンの BR-1200 が続くことになっています。

World Nuclear News による調査および執筆