【夢の】廃炉の高速増殖炉「もんじゅ」を調査しら“赤字増殖炉”だった件【原子炉】(5)

 

全国裏探訪取材班は、夢の原子炉「高速増殖炉もんじゅ」の敷地内にまで入って来たんですけど、どうやらこの原子炉大失敗に終わったようだ。今回はこの失敗で廃炉に追い込まれたもんじゅの仕組みを見て行きたいと思う。

「理想の核燃料サイクル、夢の原子炉になうはずだった高速増殖炉もんじゅ」

さてこのもんじゅ、完成後の1994年(平成6年)に初臨界に達成したわけですが、そこからが事故の連続だった。

取材班はもんじゅの建屋を見終わった。その後もんじゅ敷地に入るトンネル手前の白木地区にやってきた。ここにはもんじゅの研修施設や研究施設がある。

「エムシースクエア」

取材班が次にやってきたのはここ、エムシースクエアだ。ここは高速増殖炉の研究開発拠点の施設だ。この中にもんじゅの模型なんかがある。

「高速増殖原型炉もんじゅ」

〈日本原子力研究開発機構から〉

こちらがもんじゅ本体の模式図だ。パッと見、何だ?夢の原子炉の割に普通の軽水炉型の原発とそう変わらなんな・・と思われるかもしれないが実は大きく違う所がある。

これはもんじゅの炉心中心部の様子だ。通常の軽水炉原発では、ココが水で充満されており熱を発生させその蒸気で発電機を回すのだが、このもんじゅは炉心冷却に金属ナトリウムを使うことに特徴がある。

何故冷却に金属ナトリウムは必要なのかと言うと、高速増殖炉もんじゅの炉心は軽水炉型よりもはるかに高温なため水では冷却が間に合わないので熱伝導性に優れた物質が必要なのと、高速増殖炉では高速中性子を減速“させない”ようにするため水(軽水や重水)以外のな液体金属を使用する。その候補が金属ナトリウムだった。

 

「ナトリウム(金属ナトリウム)」

ナトリウムと言えばよく知られているのが、学校でも習いますが塩化ナトリウム。いわゆる食塩ですよね。同じナトリウムという名前がついても金属ナトリウムは全く別物だ。

通称は他のナトリウム系と区別するため金属ナトリウムと呼ばれ、銀白色光沢のある固体で軟らかくナイフで切ることが出来る金属だ。ナトリウムは金属なのだが常温で水よりも軽く(比重0.97)、水と接触すると激しく反応し水素と水酸化ナトリウムに変化する。ちなみに、こぶし大のナトリウムを川に投げ込むと大きな水柱が立つ。故にナトリウムは通常、水と触れないように石油の中に保存される危険な物質だ。

さて、ここから実験していこう。当然ながら素手では絶対触ってはならない。素手で触ると手の表面にの水分とたちまち反応しやけどをしてしまう。反応式は2Na + 2H2O → 2NaOH + H2か。

「炉心燃料を冷やす金属ナトリウムのイメージ」

金属ナトリウムを冷却材として利用するというのはなかなか優れもので、水と違い摂氏800度以上にならないと沸騰せず、しかも比重が水と近いのポンプで循環が出来る。

 

そんな感じで炉心の冷却も、高速増殖炉としての機能も金属ナトリウムで画期的に問題解決したように見えたのだが・・実はそこに落とし穴があったんですよね。次回その落とし穴事、もんじゅの事故について見て行こう。

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(2020)