第3章 進む研究開発
(2)新型動力炉開発

ニ)新型転換炉の研究開発

(i)新型転換炉コンセプトの具体化
 昭和38年,原子力委員会が新型熱中性子転換炉は核燃料の効率的利用及び多様化等の観点から有利であるので国産動力炉開発の対象とする旨決定した際,幾つかの方式の中から天然ウランないし微濃縮ウランを使用する重水減速型炉を対象とし,軽水炉と類似の点が多いことに鑑み,実験炉を経ずに原型炉の建設・運転を行うとされた。以後,日本原子力研究所を中心に加圧重水,沸騰軽水等の各種冷却方式に関する検討が進められ,絞り込みが行われた。最終的には,軽水炉の技術と経験の活用の観点から,また,資本費低減の可能性が明らかにされたこと等から,沸騰軽水冷却方式が選定され,昭和41年には第1次概念設計が行われた。
 原子力委員会は,昭和41年に新法人設立を決定したが,その際,①早期実用化の可能性,②核燃料の効率的利用及び多様化,③自主等の観点から,重水減速沸騰軽水冷却方式(現在の新型転換炉)を選択し,日本原子力研究所での検討の方向を妥当と認めた。
 昭和42年に発足した動力炉・核燃料開発事業団は,これら日本原子力研究所を中心とした研究開発の成果を引き継ぎ,昭和43年に決定された「動力炉開発の基本方針」及び「動力炉開発業務に関する基本計画」に基づき,昭和44年にかけて第2次概念設計を行い,あわせて所要の研究開発を進めた。その後,原型炉建設について検討するため,新型転換炉評価検討専門部会が設置された。

(ii)原型炉の建設
 上記専門部会は,昭和44年に報告を取りまとめた。当時,天然ウラン及び濃縮ウラン需給について厳しい予想があり,同報告はこれを踏まえて,
① ウラン所要量,濃縮作業量の節減に寄与し,また,高速増殖炉実用化までの間においてはプルトニウムの蓄積に伴う経済的負担の軽減,高速増殖炉実用化後においてはプルトニウムの供給が可能であり,核燃料資源の有効利用に寄与する
② 天然ウラン専焼運転,プルトニウム富化天然ウラン利用運転及び一部微濃縮ウラン使用運転が可能であり,核燃料の多様化に資するを新型転換炉(ATR)開発の意義とした。その炉型式については,前述昭和41年の3つの考え方に基づき海外で開発が進められている炉型式を比較検討した上で,動力炉・核燃料開発事業団の原型炉計画の妥当性が認められた。この報告を受けて,原子力委員会は動力炉・核燃料開発事業団の計画に基づき,昭和45年に原型炉建設に着手することを適当と認め,ここにおいてATR路線が本格的に動き出すこととなった。
 原型炉「ふげん」は昭和45年11月の設置許可後,昭和53年3月の臨界を経て昭和54年3月から運転が開始されている。その後,一部配管に応力腐食割れが発見されたこともあったが,補修工事の後は,順調に運転を続けている。

(iii)実証炉計画の進展
 原型炉の建設・運転が進められる一方,国際的に原子力開発が進展し,我が国においても軽水炉発電が本格化していったが,その過程で核燃料需給逼迫の懸念が高まり,また国内的には立地・環境問題が顕在化し,国際的には石油危機の発生,核不拡散強化の動きがあった。こうした内外の情勢を踏まえて,新型動力炉開発全般について,新型動力炉開発専門部会(昭和51年報告),新型動力炉開発懇談会(昭和54年報告)等において,核燃料サイクルとの関連に着目し,エネルギー需給やナショナルセキュリティ等の視点に立って,総合的な検討が行われた。ここにおいて,軽水炉から高速増殖炉(FBR)への転換を基本路線とする一方,FBRの実用化時期,核不拡散の動向,核燃料の需給等について不確定要素が大きいことから,基本路線を補完する炉型がナショナルセキュリティ上,必要であるとされた。特に後者の懇談会報告では,ATRはプルトニウム富化天然ウラン燃料を使用することを主たる目的としたものであり,天然ウラン所要量,ウラン濃縮作業量の低減に加え,FBR実用が遅れた場合,プルトニウムの炉外蓄積量の低減,プルトニウム取扱い技術の習熟等の利点もあり,核燃料サイクル上有効な役割を果すとして,昭和51年専門部会報告から更に一歩踏み込み,実証炉建設に関する決定が早期に行えるよう詳細設計を進め,所要の研究開発を進めることが適当としている。
 昭和54年,原子力委員会は,他の炉型式との比較考量を踏まえて,プルトニウムを燃料として使用し,核燃料サイクル上有効な役割を果たすと期待されること,自主的な技術開発が重要である等の観点からATRの開発を推進することを決定した。その後,原子力委員会は昭和55年,動力炉・核燃料開発事業団において進められていた実証炉設計研究を基礎として,その開発に関する今後の施策の確立に資するためATR実用化の意義,技術評価,経済性評価等について検討するための新型転換炉実証炉評価検討専門部会を設置した。
 同部会は昭和56年,実証炉建設は技術的に可能であり,その経済性は石炭火力等に匹敵しうるものと見込まれると判断し,核燃料サイクル確立の観点から,これを原子力発電体系に組み入れるよう開発を進めるため,60万キロワットの実証炉を建設することが適当であるとする報告をとりまとめた。原子力委員会は同部会報告を踏まえ昭和57年の長期計画において同実証炉について1990年代初め頃の運開を目標に早急にその具体化を図ることとし,その後関係者の協議を踏まえて,電源開発(株)がその建設運転を行う方針を決定した。かくしてATRは原子力開発利用の総合的体系の中で確固たる地位が示され,その役割を担うべく開発導入が進められることとなった。電源開発(株)は昭和58年,青森県下北郡大間町に立地環境調査への協力を要請し,昭和59年同町町議会の誘致決議を経て,現在,電源開発調整審議会上程に向けて準備を進めているところである。


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