Nouvelle ère型原子炉
完成予想図
基本データ
開発国新マリ自由国
設計新マリ自由国内政省エネルギー管理局
管理権未完成
建設地
建設会社
方式高速増殖炉
冷却材金属ナトリウム
炉心
燃料棒金属ウラン-10ジルコニウム2元合金
発電量30MW~50MW
熱出力93MW~135MW
全力運転時中心温度約800℃



概要

Nouvelle ère型原子炉は新マリ自由国平和維持委員会による新マリ自由国国力増強計画「N-Mali's」の主要項目「国内における電気エネルギー改善計画」の要として設計された第四世代原子炉である。

歴史

2015/12/4に新マリ自由国平和維持委員会は新マリ自由国国力増強計画「N-Mali's」を発表した。
公開された計画書のうち「国内におけるエネルギー改善計画」という項目に基づいて直ちに新マリ自由国内務省エネルギー管理局はNouvelle ère型原子炉という名称で新型原子炉の設計を開始する。

2016/6/14に兵器開発局などによる協力等を経てエネルギー管理局は新型原子炉について以下項目が決定した事を発表した。
ナトリウムを用いた軽水を必要としない第四世代原子炉であること
発電量は20万kw以上であること
1度の燃料棒1本あたりで最低15年以上発電可能であること

2019/2/4これらの項目をベースに設計されたNouvelle ère型原子炉が発表された。

特徴

先進的な原子炉であるNouvelle ère型原子炉は様々な特徴を持つ。

低サイズ

この新型原子炉は後述するその発熱メカニズム故に巨大な建屋を必要としない、そして炉心内にポンプ、熱交換器等の静的機器を収めた事により炉心、蒸気発生機、タービンの3つで構成可能になりシンプルになった結果、より小型にする事を可能にした。
さらにこの原子炉建物は地下に設置することで地上露出部はタービンと管理舎のみという見た目上のサイズも大きく下げることに成功した。

画期的な炉心

このNouvelle ère型原子炉における炉心はHfHx(水素化ハフニウム)で作られた中性子吸収体を中心に金属燃料集合体が円状に配置されている。
そしてそれらを炉心槽として覆った外側に中性子の反射体が設置される。さらにそれらの上にキャビティ缶を設置することで炉心の中性子の漏えいを大きくさせ、反射体の反応度を増大、制御性を向上させている。

圧倒的なメンテナンス性

まず燃料交換は30年不要である。
さらに炉内ポンプには静的機器電磁ポンプを採用することでメンテナンスの必要な動的機器をを用いない事でほぼメンテナンスフリーに近いメンテナンス性を実現した。

安全性の重視

この原子炉の安全性は世界一と言っていい。
まずこの炉は一般的な原子炉のように燃料を入れただけで臨海するようなことは無い。
後述するが炉心を覆う反射体がなければこの炉は臨界することが無い。
そのため事故や異常事態時は反射体を燃料がない所に退避させるだけで臨界を止めることが出来る。

今までにない新しい技術

nouvelle ère 型原子炉は原子力発電所として発電に特に必要な主循環ポンプ、熱交換器、そして炉心を原子炉容器内にひとつにまとめたプール型原子炉である。

動作原理

一般的な原子炉では燃料は常に減少しかしない。
なぜならこれはウラン235を熱中性子で核分裂させるからであり、この核分裂では熱中性子は燃料棒中のウラン238に対して確率論的にプルトニウム239を生成する反応が起きる確率が低い、こういった事情で通常の原子炉においてもプルトニウム239の生成は起こっているが消費したウラン235に対して同量以上のプルトニウムは生成されず使用した分を補うことは出来ない。
しかし熱中性子はウラン235やプルトニウムの核分裂を誘発し起こさせやすい。
そのため軽水炉では熱中性子が用いられる。

しかし反対に高速中性子は熱中性子よりウラン235やプルトニウムの核分裂を誘発しにくいがウラン238に反応してプルトニウム239を生成する確率が高くなる。
この現象を用いて反応し消費される以上のプルトニウムが生成されるように作られるのが高速増殖炉と呼ばれる炉の形態でありNouvelle ère型原子炉で採用されている物である。

建設状況

残念ながら現在新マリ自由国にはこの規模の先進的な発電所は作ることが出来ない為、支援国を現在探している所である。

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