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溶融塩炉は日本で実用化できるか

1 :名無しさんなの ◆NANOt.UrlA :2005/07/05(火) 01:39:45 ID:bRT2/ol3
トリウム232ウラン233溶融塩炉は実現できないのでしょうか。
外国に出し抜かれないうちに小資源国の日本で実用化できると嬉しいんですけど。

(おフランスですけど↓)
ttp://lpsc.in2p3.fr/gpr/english/MSR/MSR.html
ttp://www.atomnavi.jp/uketsuke/qa06_22_020292-1.html
ttp://www.atom.meti.go.jp/siraberu/qa/00/kaihatu/20-028.html

実はオークリッジで1957年から実験をしています。
中曽根首相に1983年にオークリッジの所長のワインバーグが溶融塩炉の開発をすすめる親書を送ったのですが無視されたみたいですね。
そのためにロシアやインドでは取り組んでいるんですって(黒鉛チャンネルに近い構造だからロシアは手を出しやすいのかしらね)。
日本がチャンスを逸してしまったうちに出し抜かれちゃったのかしら。

原理的には黒鉛を減速材として、その中にリチウムとベリリウムのフッ化塩に溶かし込んだトリウム232やウラン233を流して燃料と冷却材を兼ねるというものだそうです。
(黒鉛チャンネル炉みたいで不吉ですが・・・・)
炉心で700度に加熱された溶融塩を熱交換器に通しまして熱を取り出します。約600度に冷えた溶融塩が再び炉心に入り、反応をするわけですね。

特徴とかについては2以降でお話しますね。

2 :オーバーテクナナシー:2005/07/05(火) 01:40:05 ID:bRT2/ol3
まあU233が天然に存在しないのですがPWRから取り出したプルトニウムが使えるんです。
プルトニウムって、たとえば核兵器の場合、ガンバレル型では早期臨界を起こしてしまうくらい自発的に分裂するんですよね。
この分裂性が溶融塩炉の起動に使えるんですね。

15年も運転すればプルトニウムはなくなるんですね(もっとも、直接U233を使った場合にくらべ核廃棄物が数倍になるみたいですが)。
日本では高速増殖炉がなかなかうまくいかなくてだぶつき気味のプルトニウムをプルサーマルして無理して燃やそうとしているらしいですからねぇ。
(核不拡散の点から日本にプルトニウムがたまってくる不都合なんですって)
いずれにしても超ウラン元素は炉内に留まっているうちに結局分裂するので、出てくる放射性廃棄物も核分裂生成物だけなので、軽水炉に比べて格段に少ないんですって。

冷却材と燃料が一緒ですから冷却材だけが失われて暴走したりメルトダウンすることはないんじゃないかしら。
問題はベリリウムを使うことと、(黒鉛は問題ないものも)高温のフッ化物塩耐えられる素材で熱交換器を作ること。
熱交換器の中も溶融塩が通るので熱交換器も遮蔽が必要なことなどでしょうねぇ・・・。
ウラン233と一緒に出来てしまうウラン232がアルファ崩壊してタリウム208になっちゃって、これがガンマ線が強いのよね。

3 :オーバーテクナナシー:2005/07/06(水) 01:25:06 ID:B08ykvaK
光速増殖炉と比べたらどうなのさ?
敷居が高いからやってないように見えるのだけど。

4 :名無しさんなの ◆NANOt.UrlA :2005/07/07(木) 00:59:37 ID:sXAwM4yW
そうなのよね。
高速増殖炉は、基本的にはナトリウムを冷却材とした炉ですよね。
なにが高速かっていうと、プルトニウムの増殖ではなくて中性子が高速なのよね。
そのもんじゅも、ナトリウム漏れで止まってしまいましたね。

これとの比較をすると溶融塩炉はガンマ線を出すトリウム溶融塩が熱交換器の細管の中を流れるのよね。
漏れたら単なるナトリウム漏れどころの被害じゃすまないですね。

ただね、私、思うんですけど燃料が液体だからって熱の運び手まで燃料にしなくてもいいんじゃないかしら。
新鮮なトリウムを供給するためにある程度還流させる必要はありますけど。
熱は現行の黒鉛チャンネル炉と同様に燃料と別に冷却系をつくって軽水で冷却するっていう方法もあるんじゃないかしら。
それならば、冷却水は既存のPWRやRBMKと同様に扱えるんじゃないかしらね。
(まあ冷却材と燃料が別系統になると、現行のRBMK同様に冷却材だけ喪失する事故の可能性が増えますが)

こうすると、ベリリウムや、高温のフッ化物塩が流れる範囲が少なくなりますし、遮蔽の必要な範囲も少なくなりますよね。

5 :オーバーテクナナシー:2005/07/07(木) 20:32:27 ID:9mYdLBdJ
ベリリウム使っている時点で逝ってよし

6 :名無しさんなの ◆NANOt.UrlA :2005/07/09(土) 01:21:51 ID:FqGjkWTE
そうねぇ・・・・。
でも、ベリリウムを使うだけでだめだったら、エメラルドとかアクアマリンとかクリソべりルなんて身につけられないですわよ。
あとはベリリウム青銅とかもありますよね。
とにかくベリリウムが漏れないように扱わないとですね。

7 :オーバーテクナナシー:2005/07/09(土) 06:56:48 ID:AC69dZ/t
エメラルドとかアクアマリンを身につけることは極力さけるんだな。
それらを砕いて粉末にしたものを飲んだら確実死ねること請け合いだ。
溶融したベリリウム化合物が漏出した場合、肺への吸入は避けることができないが、
これが一番致死率の高いベリリウムの摂取法なんだ。
こんなものを考えつくフランス人はクソだな。

8 :オーバーテクナナシー:2005/07/09(土) 11:49:49 ID:tz75exs4
>>1

× 溶融塩炉

○ 熔融塩炉

9 :名無しさんなの ◆NANOt.UrlA :2005/07/10(日) 03:25:06 ID:qZTHBDrK
あわわ、ベリルの「リ」がひらがなになってました(汗

みんな、お返事ありがとうね。

まあ、わざわざ宝石を砕いて飲用する人はあまりいないかと。
昔は薬?のつもりで砕いて飲んだ人もいるかもしれませんけどね。
エメラルドの粉が有害でしたら、カットとかする人はどうしてるのでしょうね。
やっぱり粉塵マスク?

えと、ベリリウムはBPが2970度ですよ。
なので、700〜800度で運転している限り、吸入することはあまりないかと。
ベリリウムって、航空宇宙用とか民生品の合金でお普通に使われますからね。

10 :名無しさんなの ◆NANOt.UrlA :2005/07/10(日) 03:26:40 ID:qZTHBDrK
溶融塩炉か熔融塩炉か、資料によって異なりますよね。
こちらのほうだと溶融塩になっていますし。

ttp://www.atom.meti.go.jp/siraberu/qa/00/kaihatu/20-028.html

11 :オーバーテクナナシー:2005/07/16(土) 13:14:11 ID:9rjbCcEu
昨今はトリウムという言葉さえ知らないやつが多い。
というのも、日本の原子力政策はプルトニウムありきだからに他ならない。

FBRかMSBRか?
その辺の奴等は、金のなる木に群がるわけだから
結局、大元がFBRを選択したことになる。
日本の上層部はプルトニウムなど創ってどうしようというのか?
それは恐らく、核(ry

では、その大元とは誰か?
MSBRに傾きそうになる時は決まって、例の改憲派超大物政治家が登場する。
ORNL所長が新書を送った時
元東大総長が元経団連会長と組んでプロジェクトを始動させようとした時
これは偶然か?

思い起こせば、アイゼンハウアーの原子力平和利用演説の直後
まだ、関係者間で青写真すら描けていない段階で
日本発の原子力予算235百マソをつけたのは若き日の↑
曰く、「学者がタラタラしてっから、俺が札束で引っ叩いてやったのよ!」

則ち、「てめぇら、さっさと…ピー…開発に着手すれや( ゚Д゚)ゴルァ!」

結局、国の上層部がトリウム熔融塩炉の研究を目障りに思っていると思われる。
従って、スレタイへの答え
「例の超大物政治家が生きている内はムリポorz」

12 :名無しさんなの ◆NANOt.UrlA :2005/07/17(日) 00:41:06 ID:arIUAgNh
11さん、かきこみありがとうね。

そうなのよね。
核兵器の材料が出来にくい性質の炉ですからね。

大物政治家が核兵器の製造を狙っているのであれば、開発しようとすると煙たがられる類の炉ですね。
ただ、日本国は被爆国でもあり、国民の核兵器アレルギーの強い国でもありますけどね。
DQN政治家がいくら出てこようと、秘密裏にしないかぎり、核兵器開発は無理なんじゃないかしら。
仮に開発したとしても、どこに向かって使うかというのもありますよね。

一発や二発作ったとしてもアメリカや中国、ロシアに使うと返り討ちにあいますし。
北朝鮮に打ち込んだとしても、奴ら自身にはほとんど反撃能力ないでしょうけど(仮に核兵器つくっていたとしても
ミサイルに乗るほど小型化はできていないですし通常弾頭のミサイルを打ち込んでくるとか破壊工作を細々とするくらいでしょうね)、
国際社会から非難が集中するでしょうから、使えないのですよね。
(自国民さえ飢えさせていて破綻しかかっている、頭のおかしいあほな国を核兵器まで使ってつぶしたと思われちゃいますよ)
また、外交カードとしては使えないですね。
NPOの関係と非核三原則の関係で、日本が核兵器を持っていると宣言するわけにはいかないですから。
そういう意味では日本が核兵器を作るメリットはあまりないんじゃないかしら。

だから、大物政治家が核兵器を作りたいから・・・というが阻害要因なのではなく、単にウランとかの利権を持っている団体とか、
核燃料サイクル関係とかの利権を持っている団体とかからの圧力も阻害要因なんじゃないかしら。

13 :オーバーテクナナシー:2005/07/17(日) 15:53:32 ID:E5t3gWqM
ていうかさ、普通の原子炉の燃料棒にトリウムを混ぜ込んでウランに変換して萌やすわけにはいかんのかね?

溶融塩炉なんて機構全体が強い放射能にさらされるわけだろ?構造材の中性子による脆化を考えると、
炉全体が炉心並みの構造強度を要求されるわけで、建造コストのことを考えると、
軽水炉など既存の技術を応用する方がはるかに実現性が高いと思うのだが?

14 :オーバーテクナナシー:2005/07/17(日) 18:49:32 ID:E5t3gWqM
>>9
エメラルドをカットするのは量が少なかったのであまり表面化しなかったのでは?
とはいえアスベストとは比較にならないほど毒性があったはず、
どこかの団体が宝石職人の健康状態について統計でもとっていれば議論の対象になると思う。

加圧状態の液状のベリリウム+トリウム化合物が漏出すれば、たとえ沸点以下であっても、
溶け込んでいる不純物が気化することなどにより、細かい微粒子の状態で飛散することは十分考えられる。
やはり核燃料は炉心内に留めておいて、外界と隔離しておくほうが無難であろう。
また溶融塩炉よりはるかにハードルの低い高速増殖炉で行き詰まっている日本の現状を考えると、
より簡単で安全性の高い方法を選ばないかぎり、世論を納得させることは難しいと思う。

15 :名無しさんなの ◆NANOt.UrlA :2005/07/18(月) 03:26:55 ID:tN9H11Qd
13さん、お返事ありがとうね。

ん〜、液状燃料で連続して核分裂生成物の除去、新鮮な燃料の補給ができるっていうのがウリみたいなの。
燃料棒にしたら稼動中に連続して燃料補給はできないんじゃないかしら。
トリウムは、資源量が多いですからねぇ。既存の炉の活用と言う意味で、既存の原子炉の燃料棒に混ぜ込んでできれば、それに越したことはないんだけど・・・。

放射線にさらされる機構を少なくするには、4で、ちらっと書いたみたいに、燃料は炉心近くの極近い区域に閉じ込めておいて、冷却機構は軽水で普通に作ってはどうかな、とも思うの。
こうすると、ほとんど、まんまRBMKなんですけどね。燃料が液体になっただけで(笑)

16 :名無しさんなの ◆NANOt.UrlA :2005/07/18(月) 03:35:06 ID:tN9H11Qd
14さんも、お返事ありがとうね。

なるほどぉ。粉末になるとベリリウム化合物は危険みたいですね。
エメラルドあたりだと安定なのかとおもってました。
いずれにしても、溶融塩は漏れないようにしないといけませんね。

4にも書きましたけど、もんじゅも、ナトリウム漏れで行き詰まりましたね。
あれは冷却系ですから、高速で流れて、その結果管の(正確には温度計の鞘管でしたっけ?)肉厚を削っていって漏出にいたったんでしたっけ?
冷却系を別にすれば、(燃料の補充くらいですので)還流はずっとゆっくりですみますし、漏れのリスクは減るんじゃないかしら。

もちろん、冷却系を軽水で別にするっていう話は私が単に思い付きで書いただけの話ですけどね。
専門家の方がこういう提案をしないのは、軽水ではだめな理由があるのかもしれませんけどね。

17 :オーバーテクナナシー:2005/07/18(月) 19:19:41 ID:8fhT1osu
冷却系を別にすると炉の構造が複雑になるので
炉材の耐久性と、フリーベの密閉が問題になる。

ハステロイNの水存在時の物性にも
若干、疑問の余地が残り、得策とは言えない。

FUJIシリーズはMSRの一つの完成点を示しているように思われる。
現行の計画のままが最良であろう。

残る問題は予算。
つまり、日本におけるGenWの元締めである
IAEのあのオヤジを丸め込んで予算を獲得できるかどうかにかかっている。

18 :オーバーテクナナシー:2005/07/18(月) 23:14:20 ID:pkEtP0E9
>>15
そういうメリットを重視するのなら、どこかの実験炉のように燃料を硝酸ウラニル溶液にすればいいのでは?
軽水炉と溶融塩炉のいいとこ取りだぞ。
もちろん、あんたの言うように冷却系と燃料循環系を別系統にするという前提のもとでだが?

19 :オーバーテクナナシー:2005/07/19(火) 09:44:05 ID:LyEsMMLH
>>18
高温・高放射線場では分解する。

20 :オーバーテクナナシー:2005/07/23(土) 11:45:21 ID:Bj+q09sO
なぜ実験炉では硝酸ウラニルが使われてるのか>>19の理由では説明が難しいな。

いずれにしろ軽水炉の場合、水が分解するような高温・高放射線場では使えないし。



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