中国、トリウムからウランを「増殖」しエネルギー自立の節目を達成

 (scmp.com)
1 ポイント 投稿者 GN⁺ 2025-11-23 | 1件のコメント | WhatsAppで共有
  • 中国科学院がゴビ砂漠で開発した実験用原子炉で、トリウムをウランに転換する燃料変換に成功
  • この**2メガワット級の液体燃料トリウムベース溶融塩原子炉（TMSR）**は、世界で唯一、トリウム燃料を実際に装荷・使用した事例
  • 実験結果は、溶融塩原子炉システムにおけるトリウム資源の技術的活用可能性を示す初期証拠として評価される
  • 中国科学院は、今回の成果がクリーンで持続可能な原子力エネルギー技術の発展における重大な飛躍だと説明
  • この技術は、中国のエネルギー自立と長期的な核燃料供給の安定確保に重要な意味を持つ

ゴビ砂漠の実験用トリウム原子炉の成果

  • 中国科学院上海応用物理研究所が、ゴビ砂漠で開発した実験用原子炉を通じてトリウムをウランに転換することに成功
    • この原子炉は**2メガワット級の液体燃料トリウムベース溶融塩原子炉（TMSR）**の形式
    • 実験は核分裂ベースの革新技術の実装成功として評価される

世界で唯一のトリウム燃料使用原子炉

  • 当該TMSRは現在、世界で唯一、トリウム燃料を実際に装荷して使用した原子炉であることが確認されている
    • これは既存の核燃料体系とは異なるトリウム-ウラン燃料サイクルの実証事例として注目される

技術的意義と今後の展望

  • 中国科学院は、今回の実験が溶融塩原子炉システムにおけるトリウム資源の技術的実現可能性を立証したと発表
    • この結果は、クリーンで持続可能な原子力エネルギーの確保に向けた重大な技術的進展と見なされる
  • 記事では、追加の商用化計画や日程についての言及はない

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1件のコメント

 
GN⁺ 2025-11-23
Hacker Newsの意見

  • 興奮する前に、今回の実験が正確に何を意味するのかを理解する必要がある
    中国はトリウムをウランに変換する実験用原子炉を稼働させたが、変換比率は0.1にすぎなかった
    つまり、新しい核分裂性原子1つを作るために既存の核燃料10個を消費した計算になる
    通常の原子炉でもこうした変換は起きており、軽水炉は0.6、重水炉は0.8程度の比率を持つ
    したがって中国の成果は、技術的には従来より低い水準だが、トリウムを使った点が新しい
    経済性はまだ不確実だが、国家レベルで長期的に投資するなら、30年後くらいには意味のある結果が出るかもしれない
    関連記事: World Nuclear News, Wikipedia - Breeder reactor

    • 根本的な問題はウランのエネルギー密度と豊富さにある
      今はウランが十分にあるため、複雑なリサイクルシステムを構築する経済的理由がない
    • 通常の原子炉でも時間がたつとプルトニウムが生成され、エネルギーのかなりの部分を担うようになる
      トリウムを使えばトリウム → ウラン → プルトニウムの順でエネルギーを得られるが、変換率が低いと臨界状態の維持が難しくなる可能性がある
    • 中国が産業成長の鈍化前に科学大国としての地位を固めようとする戦略を取っているようにも見える

  • 今回の実験の核心は**溶融塩炉(MSR)**の設計にある
    燃料をFLiBe溶融塩に溶かして使うため、固体燃料棒のように密閉された圧力容器内で交換する必要がなく、リアルタイム燃料処理が可能だ
    こうした構造のおかげで、トリウム燃料サイクルも実験できる
    この研究は過去のOak Ridgeの実験を基盤としている

    • 特異なのはMSR自体ではなく、トリウムを燃焼させる点だ
    • MSRには魅力的な特性があるが、中性子照射による材料損傷が大きな欠点だ
      燃料が液体状態なので放射線が容器壁まで到達し、黒鉛遮蔽を使っても損傷と汚染の問題が生じる
      Oak Ridgeの実験も放射線寿命の限界に達していた
      一方、軽水炉は水が緩衝材の役割を果たすため、構造物の寿命がはるかに長い
    • 「では中性子は誰が吸収するのか？」という疑問が出てくる

  • 今回の成果の意味をうまく説明した記事: Science and Technology Daily

    • 記事によれば、中国は2035年までに100メガワット級TMSR実証炉を完成・稼働させる計画だ
      商用原発(1ギガワット)の10分の1規模で、次の段階へ進むための中間実験だ

  • この投稿はSCMPの29段落の記事の前半を抜粋したもの
    原文: archive.isリンク

    • 原文リンクが見つかったため、上部の出典をHumanProgress.orgではなく原文に差し替えたとのこと

  • この数週間でこの話題は何度も上がっていたが、あまり注目されてこなかった
    今こそ西側が中国の技術に追いつかなければならない時期なのかもしれない

    • ただしトリウムMSRは**ウランが豊富な地域(米国、欧州、豪州)**では経済性が低い
      地域ごとの地質条件に応じて別の解決策が出てくるだろう
    • 実際にはこれは米国の技術を中国が引き継いだものだ
      過去60年間、中断の理由は技術的制約ではなく政治的理由だった
    • 1950年代の米国ShippingportでもRickoverがトリウム増殖実験を行っていた
      つまり、中国の試みは完全に新しいものではない
    • 逆に「中国は西側の技術を模倣している側だ」という主張もある
    • 増殖技術は結局経済性のない技術だ
      現在の市場では新規採掘ウランを使うほうがはるかに安い

  • トリウムは希土類精製工程の副産物として多く出てくる
    中国はすでにこれを大量に確保しているため、活用方法を探しているわけだ

  • 今回の原子炉は水を必要とせず、内陸でも建設可能という点が興味深い
    ほとんどの原発は蒸気でタービンを回すが、これは何か違う構造のようだ

    • この設計は超臨界CO₂を熱伝達媒体として使うため、水が不要だ
      より安全で、発電だけでなく合成燃料の生産にも活用できる
      たとえば海水からCO₂を抽出し、水電解で水素を作って合成炭化水素燃料を生産できる
    • もちろん多くの原発は海岸ではなく内陸にもあり、人工湖や河川で冷却水を確保している

  • この技術はもともと米国で始まったアイデアで、中国がそれを引き継いだという話を聞いた

    • 実際、1960年代に米国Oak RidgeでMolten-Salt Reactor Experimentが行われた
      当時はウラン233をトリウムから増殖して使っていたが、経済性が低く廃炉費用が高いため中止された
      1994年にはフッ素ガスの蓄積などにより危険な状態が見つかったこともある
    • トリウム燃料サイクルは兵器生産に向かず軍事的魅力がなく、
      Three Mile Island事故後に米国の原子力への関心が急減したことで研究も中断された
    • Bill Gatesが投資したMSTRプロジェクトのような民間の試みもあるが、
      規制の壁は依然として高く、非効率的だ
    • 関連する歴史の参考: Wikipedia - Thorium-based nuclear power
    • インドはこの分野に最も本格的に投資してきた国の一つだ

  • デンマークのCopenhagen Atomicsはコンテナサイズのモジュール型MSRを開発中だ
    公式サイト

    • いくつかのプロトタイプを作っており、2027年にPSIで最初の核連鎖反応を計画している
      2030年というより2050年目標に合わせた商用化を狙っているようだ

  • スリランカ西海岸の砂層にはトリウムが豊富にある
    浚渫船を使えば深さ10〜100mで採掘可能だ

    • 実のところトリウムは希土類鉱山がある場所ならどこでも得られる
      別途採掘するのではなく、既存鉱山の廃石から抽出できる