第4章 動力炉開発

§3 開発計画

 高速増殖炉および新型転換炉の開発をすすめるうえでの基本的な考え方およびその研究開発計画については,41年4月に策定された原子力開発利用長期計画において,大要つぎのように述べられている。

 (高速増殖炉の開発)
 高速増殖炉は,60年代の初期に実用化することを目標として開発をすすめる。
 高速増殖炉の型式は,現段階において最も有望とみられているナトリウム冷却炉を開発することとする。その他の冷却材を使用する炉型についても,将来の発展に備えて調査研究を行なう。
 研究開発を行なうべき主な項目は,核燃料,冷却系,安全性および炉物理に関するものである。核燃料については,当面,プルトニウム-ウラン混合酸化物系燃料を重点的に開発するとともに,将来有望な燃料として,炭化物系燃料等についての研究も行なう。
 燃料の照射試験は,わが国において将来建設される高速実験炉を用いて実施するが,この実験炉が完成するまでの間は,海外諸国において利用可能な高速実験炉を用いて実施するほか,材料試験炉(JMTR)を極力利用するものとする。冷却系については,ナトリウムによる熱除去,ナトリウムの精製に関する技術,および熱交換器,ポンプ等のコンポーネントの開発に重点をおいてすすめる。安全性については,臨界実験装置を使用して,大型炉心の核的安全性を含めた炉物理の解明を行なうとともに,工学的安全性についての研究開発を行なう。また,高速増殖炉に関して広範囲の工学的基礎研究を行なう必要がある。
 開発のスケジュールとしては,まず,臨界実験装置,大型ナトリウム・ループ等を使用した研究開発および高速炉用プルトニウム燃料の研究開発を行ない,これらの成果を集約して,40年代のなかばまでに熱出力10万キロワット程度の実験炉を建設し,高速増殖炉に関する工学的知見をうることとする。原型炉については,この実験炉の建設によってえられた経験および技術,各種炉外試験の成果,臨界実験装置等によってえられた炉物理的知見等を活用して,40年代後半に電気出力20万ないし30万キロワットの規模のものを建設することを目標とする。
 さらに,必要に応じて,大型の実証炉の段階を経て,60年代の初期に実用化がはかられるようにする必要がある。

 (新型転換炉の開発)
 新型転換炉は,50年代の前半に実用化することを目標として開発をすすめる。
 新型転換炉は,在来型炉の技術と経験を活用することが可能であり,早期実用化の要請にも適合し,かつ,天然ウランを燃料として使用しうる重水減速沸騰軽水冷却型炉を対象とする。また,その他の冷却材を使用する重水減速炉についても,将来における発展にそなえて調査研究を行なう。
 開発の目標としては,さしあたり,初装荷燃料として微濃縮ウランまたは天然ウランにプルトニウムを添加したものを使用し,その後は天然ウランの供給のみにより運転を維持できる方式のものとする。実用炉の技術的経済的確証をうるために必要な原型炉については,40年代の前半に電気出力20万キロワット程度のものの建設に着手することを目途とする。このため,まず概念設計を行ない,また臨界実験,熱除去実験,燃料照射試験を実施するとともに,重水カランドリア,圧力管,制御棒駆動装置,燃料取換装置,各種コンポーネント等の研究開発にあたっては,モックアップ試験等を実施し,これらの成果を反映させて原型炉の詳細設計を行なう。
 さらに,この新型転換炉を,天然ウランのみを使用し,かつ経済性のすぐれたものに改良することを目標に,新しい燃料技術の開発等,必要な研究開発を行なう。


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