中国の無限の原子力エネルギー：夢から現実へ

皆さん、聞いてください。今日は、中国の「無限の原子力」に関する新たな進展についてお話ししましょう。『サウスチャイナ・モーニング・ポスト』によると、中国科学院上海応用物理研究所が甘粛省武威に建設した2メガワットのトリウム溶融塩実験炉で、炉内でのトリウムからウランへの転換が初めて実現したとのことです。これは実に驚くべきニュースです。トリウム溶融塩炉とは、第4世代の小型原子炉の一種であり、ウランを燃料とするのではなく、トリウム元素を燃料とし、液体の溶融塩を燃料媒体および冷却材として使用します。驚くべきことに、ごく少量のウランだけで連鎖反応を引き起こし、本来は核分裂しにくいトリウム232が中性子を吸収してトリウム233となり、さらにプルトニウム233へと崩壊し、さらにトリウム233がウラン233へと崩壊し、新たに生成されたウラン233が熱と中性子を放出して反応を維持し、トリウム232からさらに多くのウラン233を生み出し、燃料の増殖を実現するのです。まるでストーブの中に石炭を一つ入れ、その後で石を投入すると、石が石炭に変わり、石を絶えず追加し続ければ、石炭を絶えず生成し、燃やし続けることができるようなものです。 わが国は貧ウラン国ですが、トリウムは豊富に存在します。以前も述べたように、希土類、リン酸塩、鉱物、モリブデン鉱にはトリウムが含まれています。これらの産業は互いに密接に関連しています。内モンゴルの白雲鄂博鉱区では、過去に採掘された廃棄物に含まれるトリウムの埋蔵量だけでも、全国に1000年以上電力を供給するのに十分です。鉱山全体を徹底的に採掘すれば、今後6万年分の供給が可能になります。さらに、炉心外部で燃料棒を製造する必要がなく、原子炉の運転を中断することなく適時に燃料交換ができるため、複雑な工程が省かれ、燃料利用率が向上し、核廃棄物も削減されます。さらに、水を一切必要としない。従来の原子力発電所が一般的に海辺や大河のほとりに建設されるのは、大量の水による冷却が必要だからだ。一方、溶融塩炉は水不足の内陸地域にも建設可能であり、例えば武威はゴビ砂漠に建設されている。将来的にはどこに建設してもよく、配置の柔軟性が非常に高い。したがって、理論上、これはほぼ完璧な究極のエネルギーソリューションと言えます。我々の実験炉は、世界初の臨界達成、定格出力運転、そして溶融塩炉へのトリウム添加など、一連の重要なマイルストーンをすでに成功裏に達成しており、最も先を行く成果を上げています。 これほど優れた技術があるのに、なぜ世界中の原子力発電所では採用されていないのでしょうか？これはまさに歴史が仕掛けた巨大な冗談です。本来、米国はこの技術の先駆者であり、1960年代にはオークリッジ国立研究所の溶融塩実験炉が極めて成功裏に稼働していました。今回の我々の成果との違いは、彼らが別の原子炉でトリウムをウランに変換し、そのウランを溶融塩炉に投入していた点にあります。そのため、燃料の変換のみを実現したに留まり、運転中の燃料補給や廃棄物排出といった閉鎖型燃料サイクルは実現できなかった。その後、このプロジェクトは70年代に米国政府によって強制的に中止された。その理由は三つある。第一に技術路線をめぐる対立であり、当時の原子力委員会は溶融塩炉ではなく、液体金属高速炉を選択した。その結果、溶融塩炉の予算はゼロとなり、その開発路線全体が放棄されたが、その背景には多くの官僚的な駆け引きがあった。次に、軍事的な要因と経路依存性である。液体金属高速炉はプルトニウム239を生産でき、これは核兵器製造の鍵となる材料である。一方、溶融塩炉で生成されるウラン233は兵器化が困難であり、冷戦期の米国にとって、兵器製造に適さない核燃料サイクルへの魅力は当然ながら大きく低下した。最後に、商業的な慣性である。当時の商業用原子力発電では、原子力潜水艦用の軽水炉が使用されており、すでに市場化されていたため、自らの立場を脅かすような新技術を支援する動機は誰にもなかった。 米国がこの技術を半世紀にもわたって棚上げにしていたからこそ、今日の中国はこの路線を再開し、現在世界で唯一稼働しているトリウム溶融塩炉を建設しただけでなく、さらに一歩進んで、原子炉に直接トリウム原料を投入し、炉内増殖の実証を行っている。興味深いことに、かつて米国はこれが軍事用途に適さないと見なしていたが、今日ではそれがまさに民生用原子力分野における大きな強み、すなわち天然の核拡散防止燃料となっている。もし商業化に成功すれば、それは中国の発電問題を解決するだけでなく、エネルギーと核安全保障という二重の課題に同時に対応することで、世界をより持続可能な原子力の未来へと導くことになるだろう。 昨日、クリーンエネルギーに携わる同僚の視察報告を聞いたところ、彼は「今年の7月と8月の2ヶ月間、月間電力消費量がそれぞれ1兆キロワット時を突破した。これは第2位の電力消費国である米国の2倍以上であり、ASEAN10カ国全体の年間電力消費量の合計に相当する。発電量はおそらくまだ追いついていないだろう」と述べていた。その中で、火力発電の割合は半分以下に低下し、その穴を埋めているのは主に風力発電と太陽光発電です。原子力発電が果たす役割は依然としてかなり小さく、わずか5％の貢献にとどまっています。考えてみてください。もしトリウム系小型炉技術が普及し、エネルギーが極めて豊富になったとしたら、文明はどのような段階に入るのでしょうか？今は想像するしかありません。 さて、今日はここまで。次回、想像の余地がある資料を見つけたらまた共有します。それでは、また。