https://gigazine.net/news/20240111-fourth-generation-nuclear-power-plant/
2023年12月6日に商業運転を開始した、中国・山東省の石島湾原子力発電所は、商業運転を開始した世界初の第4世代原子炉となりました。そんな石島湾原子力発電所の仕組みについて、海外メディアのCGTNが解説しています。
How the world's first fourth-generation nuclear power plant works - CGTN
https://news.cgtn.com/news/2024-01-06/How-the-world-s-first-fourth-generation-nuclear-power-plant-works-1q8JzrGNrj2/p.html
2012年に着工、2021年に稼働を開始した石島湾原子力発電所は、2023年12月6日に商業運転を開始し、世界初の商業運転を行う第4世代原子力発電所となりました。
従来の原子力発電所では、核分裂反応を起こし、エネルギーを発生させるために「燃料棒」とよばれる核燃料を原子炉に投入してきました。一方で石島湾原子力発電所では、核燃料に直径約6cmの球体を使用します。この球体の内部には、直径1mmのコーティングされた核燃料物質が約1万2000個含まれており、それらを4層のセラミックが取り囲んでいます。
石島湾原子力発電所のチーフオペレーターであるトン・リーユン氏によると、各球体は1個当たり1.5トンもの石炭に匹敵するエネルギーを蓄えているとのこと。一方でトン氏は「核燃料物質を取り囲むセラミックは非常に高い温度にも耐えることができ、どのような作業条件下でも、この燃料ボール自体の温度はセラミックが耐えられる温度を超えることはありません」と述べています。つまり、セラミック加工することで、放射性物質が漏れ出しにくい設計になっているというわけです。
また、石島湾原子力発電所ではこの球体燃料を原子炉1基当たり約43万個使用することで、燃料補給のために原子炉を一時的に停止する手順が省略され、常時運転が可能になっています。
さらに、第4世代原子力発電所である石島湾原子力発電所は「高温ガス炉」と呼ばれる仕組みが導入されています。従来の原子炉は、水を用いて冷却を行ってきました。一方で高温ガス炉は水の代わりに不活性ガスであるヘリウムを用いて冷却を行います。ガスによる冷却を行うことで、水蒸気爆発が発生しにくいなど、従来の軽水炉の欠点の多くを改善することが可能です。また、さらなる安全性向上のために、石島湾原子力発電所では「パッシブ残留熱除去システム」と呼ばれるシステムも導入しています。
トン氏は「さまざまなパラメーターでの動作を含め、現時点で原子炉ユニットの状態は非常に安定しています。石島湾原子力発電所で発電した電力は、山東省の電力網に供給され、各家庭での使用に向けて配電されます」と報告しました。CGTNは石島湾原子力発電所について「地域の電力供給に貢献し、第4世代原子力発電所のさらなる発展の見本となることが期待されています」と述べています。
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