【埋め草ーＭｕｓｅの場合 2018年５月１日号】

【埋め草ーＭｕｓｅの場合　2018年５月１日号】
《Ni-Zn蓄電池が本命のPHV電気自動車 Part 3X8》
軽水炉生成のプルトニウムをトリウム原子炉で処理

Posting in April 30, 2018

　ZEV ;Zero-Emission Vehicle
　PHV ;Plug-in Hybrid Vehicle
　EV ; Electric Vehicle、電気自動車
　PEV ; Plug-in Electric Vehicle
　FCV ; Fuel Cell Vehicle、燃料電池車

【 修正情報　2018年４月29日号】

　　遠隔地の証明　ー＞　遠隔地の照明

　　IEA ー＞　IAEA : 国際原子力機関

　　TPV=TERMOPHOTOVOLTAIC　ー＞
　　TPV=THERMOPHOTOVOLTAIC

　ドウモ　スミマセン。

《本題》

前号で触れた、ウラン核分裂で生成する副産物の
プルトニウムを高温He原子炉で燃料処理できますが、
この他にウランの代わりにトリウムを燃料とする
熔融塩型原子炉でも同様の処理ができる、と

　『「原発」革命』　古川和男・著
　　文春新書　187
　　(株)文藝春秋　平成13年８月20日　第１刷
　　著者の古川和男氏(故人)は、京大理学部卒、
　　国立東北大学助教授、日本原子力研究所
　　主任研究員、東海大学教授などを歴任。
　　トリウム原子炉の開発に熱意をもっていた
　　ことで著名。

に紹介する記事があります。その一部を抜粋すれば、

///同新書　p.121-127
第六章　「原発」革命　そのニーウランからトリウムへ

「トリウム」の利用　以下略

トリウム資源　以下略

トリウムと人工ウラン233 p.126-127

天然のトリウムは、質量数がニ三ニのもの(トリウム232)
のみからなる。わずかに伴うトリウム230は通常一〇万の
一程度に過ぎない。
この天然のトリウム232(数字は質量数ー引用者注)は
核分裂性がないので、そのままでは燃料として使えないが、
何度も述べるように、中性子を一個吸収すると核分裂性の
ウラン233に変換する。これは天然ウランの大部分を占める
ウラン238が中性子吸収で核分裂性の人工プルトニウム239
に変換するのと相似である。
前にも述べたが、元のトリウム232・ウラン238等を親物質
と呼ぶ(図6-1参照)。
親物質のトリウム232が、もうひとつの親物質ウラン238
より六だけ軽いことは、重要な意味をもつ。トリウム232
が七個も中性子を吸収してプルトニウム239に変わったり、
さらに重くなって超ウラン元素のアメリシウム(Am)やキュ
リウム(Cm)などに変わる可能性は、無視できるからである。
原爆材料に最適で長寿命かつ放射能の強いこれらの元素類
と縁が切れるのは、大変な利点である。しかも、この現象
を裏返して利用できる。すなわちトリウム核反応炉の中に
混ぜて燃やせば、それらは次第に消えて再生されることが
ない。トリウム炉は「プルトニウムなど超ウラン元素の消
滅作業」の引き受け役を果たすのである(詳細は後述)。
(以下略)
///

で述べられるように、プルトニウム消滅が可能なトリウム
原子炉の利用を提案されます。しかし、現時点で、実働
のトリウム原子炉はありません。
かつて米国立オークリッジ研究所が原子力航空機エンジン
用として試験炉が開発されましたが、いまは解体されて
存在しないそうです。
ただし、軍用として開発が継続しているかも知れません
が、そのときは国家機密に指定されますので永遠に詳細は
不明となるでしょう。
なお、トリウム原子炉は旧ソ連でも開発に熱心であると、
古川氏の著書にあります。

kt5muse in April 30,2018

【埋め草ーＭｕｓｅの場合 2018年４月29日号】

【埋め草ーＭｕｓｅの場合　2018年４月29日号】
《Ni-Zn蓄電池が本命のPHV電気自動車 Part 3X7》

軽水炉生成のプルトニウムを高温He原子炉で焼却処理

Posting in April 28, 2018
　ZEV ;Zero-Emission Vehicle
　PHV ;Plug-in Hybrid Vehicle
　EV ; Electric Vehicle、電気自動車
　PEV ; Plug-in Electric Vehicle
　FCV ; Fuel Cell Vehicle、燃料電池車

【 補充情報　2018年３月11日号】

《補充(１)　カドテル＝CdTe太陽電池の温度特性》

　前号で触れたカドテル太陽電池の実用化に注力した
　米国は、単に経済性のみに着目したわけではない
　からで、CdTe太陽電池は高温環境での発電効率が
　高効率のシリコン単結晶太陽電池を凌駕する特性
　を示す点にあります。これは、熱帯圏に位置する
　新興国でCdTe太陽電池が最適な太陽光発電素子と
　して選択できることを意味します。つまり、高温
　での発電効率と３米セント/kWh以下での経済性を
　特長とする米First Solar社のCdTe太陽電池は洋々
　たる将来性を秘めていると思います。希少資源の
　テルルを使用するのでその潜在需要に応える資源
　量に懸念を持つ必要はありません。例えば、10年
　の寿命をもつ同太陽電池をリサイクルして抽出した
　テルルを高純度化すれば、再度のCdTe太陽電池と
　して市場に投入でき、コストパフォーマンスの高い
　製品とのイメージを保持できるでしょう。さらに、
　米First Solar社のサイトをアクセスすれば、天然
　ガスを1000℃以上の高温で燃焼させると、発生する
　光波長帯がCdTe太陽電池の光発電特性にmeetする
　限り、同素子は太陽光以外の光発電素子として期待
　できよう、と開発する姿に接することができます。

　天然ガスを燃焼するバーナーをSiC＝炭化シリコン
　を材料にして試作する開発各社の競争ぶりは、

　　　「実用段階に入った赤外光発電」　p.88-94
　　　工場の廃熱や燃焼熱などの放射熱を効率よく
　　　電力に変換する半導体は遠隔地の証明や自動
　　　車の動力源として適している。
　　　T.I.コーツ　米国立再生可能エネルギー研究所
　　　他一名
　　　『日経サイエンス』　1999年1月号掲載

　に詳しく、燃焼エネルギーの光波長に変換する素子
　にSiCが超高温に耐えるバーナー材料に採用して
　いる点は日本原子力研究所開発のSiCセラミックを
　応用できるように思えます。最高1900℃まで動作
　可能と言われますから。

以下、『日経サイエンス』　1999年1月号に掲載記事
から、その説明を引用します。

/// 同論文 p.88 参照
　太陽光を電力に変換する技術を、光起電力変換(PV)
　という。太陽から降り注ぐ可視光線は豊かで、無公害
　であり、しかもタダである。しかしPVは、可視光だけで
　なく、赤外線(赤外光ともいう)、すなわち燃料油のよう
　なエネルギー源から発生する放射熱からもかなりの電力
　を発生できる。
　この方式はあまりよく知られていないが、熱光起電力
　変換(TPV)技術と呼ばれ、使用環境によっては非常に
　有利な点をもつ。たとえば、夜間や曇った日でも作動
　するので、太陽光発電のように電気を貯める電池を
　用意する必要がない。またTPVは、化石燃料を燃焼さ
　せて発電する従来法より、ある点では望ましい技術
　である。燃料の燃焼熱を電力に変換する効率は、天然
　ガスや他の化石燃料を用いる発電よりもかなり高くなり
　うる。さらに、半導体をベースにしたTPVシステムは
　低公害設計が可能である。また、可動部分がないため
　騒音が少なく、信頼性、保守性に優れている。
　(以下略)
///

そして、文中に略記の

　TPV=TERMOPHOTOVOLTAIC

をgoogle searchすれば、その概要を知ることができます。

《補充(２)　高温He原子炉は超安全な原子炉》

　軽水炉は超純水を冷却剤にして蒸気タービンを回転
　させて発電するシステムですが、これを解説する記事
　を原子力専門家が、雑誌『エネルギーレビュー』で、

　　　「特集　超安全な原子炉は可能か」
　　　　　　　「止める」「冷やす」「閉じ込める」を
　　　　　　　物理現象で確保

　と、2014年６月号に寄稿されてます。

　すなわち、

　　「超安全炉の考え方」　同号誌　p.7-10
　　岡本　孝司(東大大学院工学系教授)
　　國富　一彦(日本原子力研究開発機構
　　　　　　　原子力科学研究部門
　　　　　　　　原子力水素・熱利用研究センター
　　　　　　　　　センター長)
　　　この記事は、＜高温ガス炉＞について記述。

　また、

　　「プルトニウムを減らす超安全炉」　p.11-14
　　　後藤　実(日本原子力研究開発機構
　　　　　　　原子力科学研究部門
　　　　　　　　原子力水素・熱利用研究センター
　　　　　　　　　研究主幹)
　　　この記事は軽水炉発電で生ずる副産物の
　　　プルトニウムを核爆弾に転用するのを防ぐ
　　　ため、＜高温ガス炉で燃焼させる＞システム
　　　について記述。

　次いで、

　　「高レベル廃棄物を減らす超安全炉」　p.15-19
　　　深谷　祐司(日本原子力研究開発機構
　　　　　　　　　原子力科学研究部門
　　　　　　　　　原子力水素・熱利用研究センター
　　　　　　　　　研究員・工博)

　そして、

　　「温暖化抑制に貢献する超安全炉」　p.20-23
　　　原子力科学研究部門　原子力水素・
　　　　熱利用研究センター
　　　久保　真治(ISプロセス信頼性確証試験
　　　　　　　　　　グループリーダー長)
　　　稲垣　嘉之(副センター長)

《本題》

海水ウランは島国日本の周囲を流れる海から捕集でき、
それを、軽水炉発電の燃料に利用すれば、副産物の
プルトニウムが生成されます。これは、原爆の材料に
転用できます。そのため、核兵器保有国の米ロ中英仏の
各国は、非保有国の軽水炉発電システムを導入すると、
IEAの厳重な査察を受け入れる条件で軽水炉発電が可能
となります。とりわけ、日本が原爆を製造するのでは、
と米国は強い疑念をもち、日本におけるIEAの査察は
西側諸国のうちで極めて厳重である、と日本の原子力
専門家は述べられてます。こういう状況のなかで、海水
ウランを大量に捕集して軽水炉発電の燃料にすれば、
その副産物のプルトニウムの行方に世界各国は厳しい目
を向けるようになり、特に共産中国は、日本が在庫するその
プルトニウム量から原爆保有量を推定する同国の新聞
記事をネットで読みました。これについて、そのような
憶測をクリアするには、日本が開発した高温ガス原子炉
を用いてプルトニウムに特殊な材料を混合した核分裂燃料
とすれば、軽水炉で生成するプルトニウムに比べて、高温
ガス原子炉でのプルトニウム生成は約95％縮減のわずか
５％程度にできるそうです。したがって、軽水炉発電
プラントを世界各国に輸出するとき、高温ガス原子炉を
併用するシステムを推奨できるのではないでしょうか。

kt5muse in April 28,2018