第2章 原子炉

§1 動力炉開発

1.国産動力炉

 原子力委員会は,昭和38年6月,「国産動力炉の開発のすすめ方」を決定した。このなかで,国産動力炉の開発にあたっては,国内技術を基盤として,1975年ごろに実用化される見込みの高い動力炉を設計から建設まで一貫して自主開発することを目的とし,開発する炉型は,ウラン資源に乏しいわが国では核燃料の有効利用と供給の安定化を重視すべきであるとの見地から,天然ウランまたは微濃縮ウランを燃料とする重水減速型炉とした。開発の順序として,まず,38年度は,冷却材に,ガス,軽水,水蒸気および有機材を用いる重水減速型炉について概念設計を行ない,それらの比較検討の結果によって開発すべき炉型およびその要目を決定することとし,この作業は,日本原子力研究所(原研)が民間企業等の参加協力をえて推進すべきものと定めた。
 原研は,この原子力委員会の決定にしたがい,原研理事長の諮問機関として,学界,産業界等からの委員をもって構成する国産動力炉計画委員会を38年度に設置した。そして,天然ウランまたは微濃縮ウランを燃料とする出力30万キロワットの大型重水減速型炉について,その冷却方式に設計基準に用いる加圧重水のほか,沸騰軽水(低圧),沸騰軽水(高圧),有機材,炭酸ガスを採用した場合の優劣の比較検討をすすめた。しかし,さらに詳細なデータをえることが必要なため,上記各種の冷却方式の概念設計を38年12月,民間企業5社に発注した。また,原研は,各種の冷却方式について,炉設計を最適化するための計算コードの作成,炉心構造と熱除去との関係,動特性等について調査研究を行なった。
 国産動力炉計画委員会は,各社から提出された概念設計書および原研における調査研究を総合的に検討した結果,39年9月,「国産動力炉の炉型選定に関する中間報告」をまとめ,これを原研理事長に提出した。その内容は,要約するとつぎのとおりである。
 @ 重水冷却型は,主としてカナダにおいて実用炉の段階にまで開発がすすめられており,この型について多くの経験の蓄積がある。それによると,炉からの重水の漏洩とそれにともなうトリチウム・ハザードがとくに問題となることのほかに,この型の将来に残されている改良の余地は比較的少ない。
 A 有機材冷却型は,概念設計の結果によってもまた世界におけるこの分野の現状を考慮しても,放射線照射下における有機材の劣化の問題やウランカーバイド燃料の開発等においてまだ解決されるべき技術上の問題点が多く残されている。これらの研究開発の結果によっては,有機材冷却型も十分に優れた炉となりえるが,現段階において原子力委員会の指示したタイムスケジュールにあわせて開発することには問題がある。
 B 沸騰軽水冷却型は,将来建設費が最も安くなると推定されるが,その反面,燃料に天然ウランを使用できる可能性は少ない。
 C 炭酸ガス冷却型は,ステンレス鋼被覆を使用したのでは沸騰軽水冷却型よりも中性子経済の点でやや劣る。したがって,この型は,経済性の面においても,沸騰軽水冷却型より劣ると推定される。しかし,もしもベリリウム被覆の使用が可能になれば,燃料に天然ウランを使用できる可能性がある。
 したがって,ここ半年ないし1年間,沸騰軽水冷却型と炭酸ガス冷却型の2型式について技術的問題点の検討をさらに継続する必要があるとしている。
 原子力委員会は,国産動力炉の開発がわが国に導入する実証ずみ炉(在来型導入炉)の国産化および高速増殖炉の研究開発とも相互に関連していることから,これらを全般的な立場から再検討することとし,このため,あらたに動力炉開発懇談会を開催することとした。これについては後に述べる。


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