h-1) (HTGR) HTGRの構造や特徴

2022年10月

まず、名称からすぐに言えること

High-Temperature Gas-Cooled Reactorという
名称から、強調点はガス (He) を冷却材に
使う点かと聞こえますよね。
確かに、そのためLWRの炉心から出てくる
冷却材 (軽水) よりも、HTGRの炉心から
出てくる Heはかなり高温です。その結果、
・ 原子炉の熱効率がLWRよりも良くなる
・ 高熱を利用して、発電と同時に水素の製造
(水の電気分解) も可能になる
という長所を実現できます。

ただし、この高温での稼働という特徴そのもの
が、安全性という面での問題点にもなりえる
ことは、常識的にお分かりだと思います。
それについては、次回 h-2) で短く取り
上げます。(常識的な問題
だから、短くてよいと思いますのでね)

雪道をプラットフォームで歩いたら危ないって、「じょうしき」でんがな~~!

雪道をプラットフォームで歩いたら危ないって、「じょうしき」でんがな~~!

もう1つの大きな特徴

これが、安全性との関連では実に問題に
なる点です。
燃料は確かに濃縮した 235 U なのですが、
これをLWRのようなペレットにはしません。
すでにPBRのページ (p-1))で示した
ように、一種の 「ボール」 のような燃料なの
ですね。
しかも、その中核にある235 U は、たとえば
TRISOと呼ばれる核燃料でして、大変小さな
ものです。説明をわかりやすくするために極めて
簡略化していってしまうと、極小の 「ウラニウム
粒」 の周囲を炭素 (グラファイト、減速材と
しても機能) の層で包んだボールです。

この特殊な核燃料のおかげで、核分裂
生成物が炭素のレイヤー内部に閉じ込められ、
たとえ事故があっても放射性物質が外に出ない
・・・ と、HTGR推薦勢力は主張しています。
(真偽のほどは、次回 h-2) で)
おまけに、炭素は溶けたりしにくいので、
核燃料のメルトダウンは難しい ・・・ という
売り文句なのですね。

新型マスクでっせ! 感染してても、ウイルスを外にまき散らしまへん!

新型マスクでっせ!
感染してても、ウイルスを外にまき散らしまへん!

「メルトダウンしにくく、熱効率もLWRより良く、
自動車などの新燃料になる水素も製造でき
ちゃう、新型炉だよ!」 ・・・

・・・ という宣伝文句で提唱されているわけ
ですね。

そのきわめて簡略化した構造を、前回にも紹介
しましたが、同じ略図で紹介しておきますね。

H2工場なし、発電のみの例 あくまで極端に簡略化した模式図ですよ。

H2工場なし、発電のみの例
あくまで極端に簡略化した模式図ですよ。

 

H2工場がある場合の例 やはり、極端に簡略化した説明用略図です。

H2工場がある場合の例
やはり、極端に簡略化した説明用略図です。

Prism型というのは、HTGRには燃料の形状に
よって2種類あって、
・ 「ウラニウム ボール」 を多数、炉心に順に
入れていき核分裂させるもの (これが、PBR。
ページ p-0) – p-3) で取り上げています)
・ 「ウラニウム ボール」 を従来のLWRの核燃料
と似た、プリズム型の6角形に固めるもの
(PMRと呼ぶ場合があります)

説明のための あほバカ漫画:
「たこ焼き飴」のガチャとスティック
「たこ焼き飴」という架空のキャンディーをネタに

ガチャ ・・ 多数の「粒」を容器(炉心)内で
核分裂させる場合。どの粒がどういう behavior
をするのかは、神のみぞ知りたもう。

スティック ・・ 多数の「粒」を集めて、
六角形の棒に固める。

実際、PBRの炉心を jokyにたとえ説明すれば、こんな感じ。無数の「粒」を上から入れていき、核分裂した粒を下から排出していきます。

実際、PBRの炉心を jokyにたとえ説明すれば、こんな感じ。無数の「粒」を上から入れていき、核分裂した粒を下から排出していきます。

 

PMR (Prism型)をたとえ説明すれば、こんな感じ。多数の「粒」を集めて固め、六角形(Prism)のスティックにします。

PMR (Prism型)をたとえ説明すれば、こんな感じ。多数の「粒」を集めて固め、六角形(Prism)のスティックにします。

以上で、HTGRの大まかな構造と特徴は、
ご理解いただけたのでは??

では次回 h-2) では、HTGRの 「売り文句」 が
謡う安全性が、どこまで本当なのか?を、UCS
(Union of Concerned Scientists) が公表している
“Advanced Isn’t Always Better” (Edwin Lyman,
2021年3月) から見てまいりましょう

「h-2) がアップロードされるまで、待て
ない!!」 とおっしゃる方々は、ご自分で
ucs-rpt-AR-3.21-web_Mayrev.pdf (ucsusa.org)
をお読みくださいませ。
HTGRに関するページは、p.74からです。

Leave her alone -- experiment
そんなの読むの、やだ~~
私の点描練習

 

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