第4世代原子力システム、トリウムベースの溶融塩実験炉、なぜ中国は世界をリードできるのか？

エネルギーは開発において避けられないテーマであり、優れたエネルギー源は少なくとも 2 つの条件、つまりクリーンさと効率性を満たす必要があります。この点では、原子力エネルギーが間違いなく最良です。

もちろん、原子力エネルギーは完璧ではありません。ひとたび安全事故が発生すると、想像を絶する結果をもたらす可能性があります。原子力エネルギー利用の安全性を高め、原子力エネルギー利用の効率をさらに向上させるために、各国は原子力エネルギーシステムを継続的に更新しています。世界中で広く使用されている原子力エネルギーシステムはすでに第3世代の技術であり、第4世代の原子力エネルギーシステムへと移行しています。第4世代原子力エネルギーシステムとは何ですか?第3世代の原子力技術と比較すると、第4世代の技術は総合的な改善とみなすことができます。

第4世代の原子力エネルギーシステムは、以前のものよりも安全で経済的です。

具体的には、第4世代の原子力エネルギーシステムは核拡散を防ぐ能力があり、発生する廃棄物も大幅に削減されます。第4世代の原子力エネルギーシステムの代替オプションに関して言えば、ダガー溶融塩炉は間違いなく現時点で最良の選択です。米国は1940年代に早くもこれに気づき、早期に研究開発を開始しましたが、結局は先を越されてしまいました。 2021年末、中国のトリウム系溶融塩実験炉が試運転を開始した。これは世界初のトリウムベースの原子炉であり、我が国が第4世代原子力エネルギーシステムの研究開発において世界をリードしていることを示しています。

トリウムベースの溶融塩炉と従来の原子力発電所の違いは何ですか?

原子力発電所の基本原理は、核分裂を制御し、核分裂の過程で発生する熱エネルギーを利用して発電することだということは周知の事実です。この反応の原料は、私たちがよく知っているウラン 235 です。第4世代のトリウムベースの原子炉ではウランが使用されなくなり、反応原料がトリウムになりましたが、これは我が国にとって大きな意義を持っています。自然界におけるウラン235の埋蔵量は非常に少なく、ウラン鉱山のわずか0.7%を占めるだけです。私の国のウラン資源は乏しいため、長い間ウランの輸入に頼ってきました。

ウラン鉱山と比較すると、私の国ではトリウムの豊富さがはるかに高いです。確認埋蔵量は約224,200トンです。これらすべてを原子炉で使用すれば、我が国のエネルギー需要を数千年、あるいは数万年にわたって十分に満たすことができます。

ウラン 235 と比較した場合、トリウムの利点は埋蔵量だけでなく、反応生成物にもあります。従来の原子力発電所で生成される核廃棄物には、核兵器の製造に使用できるプルトニウム239が大量に含まれています。これにより、核拡散の一定のリスクがもたらされます。トリウムの反応生成物は核兵器の製造には使用できないため、当然ながらより安全です。トリウムベースの溶融塩原子炉のもう一つの利点は、導入が容易なことです。原子力エネルギーがクリーンかつ効率的であることは誰もが知っていますが、なぜ大規模に導入されないのでしょうか?原子力発電所の建設は多くの要因によって制限されるからです。

原子力発電所を建設する上で、人口密度の低さや地質災害の少なさといった要素に加え、もう一つ非常に重要な点があります。それは、川や海の近くに建設する必要があるということです。

なぜ？十分な冷却水の供給を確保する必要があるため、原子力発電所の推進には大きな制約となる。トリウムベースの原子炉は異なります。動作を維持するために必要な水はごくわずかなので、継続的に水を供給する必要はありません。この条件がなければ、より多くの場所を原子力発電所の建設に利用できるようになります。広大な無人の砂漠でさえ、トリウムベースの原子力発電所の建設現場になる可能性がある。

トリウムベースの原子炉には多くの利点があり、米国が最初に研究を開始したのに、なぜ中国が主導権を握ったのでしょうか?

アメリカは早くから開発を開始していたが、それは米ソ対立という特殊な歴史的時期であった。トリウムベースの溶融塩炉の開発には、溶融塩によるパイプラインの腐食や、放射線照射による材料の機械的特性への影響など、多くの技術的な困難がありました。当時はこれらを解決するのは困難だったため、研究は 1970 年代半ばに棚上げされました。現在、これらの技術的な困難は私たちによって克服されました。楽観的な予測によれば、2030年頃には我が国のデューキー溶融塩炉原子力エネルギーシステムが商業化される可能性がある。

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