デュアル流体リアクター

デュアル流体炉は、カナダの企業であるデュアル流体エネルギー社の原子炉コンセプトです。溶融塩炉(MSR) と液体金属冷却原子炉の技術を組み合わせたもので、第 4 世代国際フォーラムの原子炉基準を満たすことを目的としています。

デザイン

燃料はアクチニド塩化物塩の溶融溶液、または純粋な液体アクチニド金属です。冷却は別のループ内の溶融鉛によって行われます。これは高速増殖炉であり、ウランとトリウムの両方を使用して核分裂性物質を増殖できるほか、処理された高レベル廃棄物とプルトニウムをリサイクルすることもできます。

崩壊熱を受動的に除去できるため、原子炉は本質的に安全です。これは、溶融金属の高い熱伝導率を利用するためです。

軽水炉の使用済み核燃料要素のウラン238は、長寿命の超ウラン同位体を含む塩素塩に溶解することができます。増殖と核分裂により、300MWの電気二流体炉に約25年間電力を供給することができます。最初の燃料は完全に核分裂生成物に変換され、放射性毒性は数十万年から数百年に短縮されます。^[1]これにより、問題のある長期保管の必要性が実質的になくなります。

歴史

二流体炉の概念的な前身は、1970年代の英国の鉛冷却高速スペクトル溶融塩炉（MSFR）であり、これは溶融塩に核分裂性燃料を溶解するもので、資金が枯渇するまでの1968年から1973年にかけて実験作業が行われていた。^[2]

デュアル流体炉は当初、ドイツの研究機関であるベルリンの固体原子核物理学研究所によって開発されました。2021年2月、6人の発明者は既存のチームとともに、この設計を商品化するためにカナダの会社デュアル流体エネルギー社を設立しました。2021年6月、同社はカナダから600万ドルを超えるシード資金を確保しました。

1つの特許は取得済みであり^[3]、液体金属燃料の変種については別の特許が申請中である^{[4] 。}

この原子炉の設計は、2013年のドイツグリーンテック賞のガリレオ知識賞の一般投票で優勝したが、賞を主宰する審査委員会は受賞者を発表する前に原子炉設計を除外する規則を変更した。デュアル流体の参加者はこれを是正するために訴訟を起こし、勝訴した。^[5]^[6]^[7]^[8]

同社は2023年にルワンダ原子力委員会（RAEB）と実証炉の建設契約を締結した。原子炉は2026年までに完成し、2028年までに試験が完了する予定である。^[9]

参考文献

^ ロドニー・C・ユーイング（1999年10月15日）。「核廃棄物の地質学的処分における地質学の重要性の減少」。サイエンス。第286巻、第5439号。pp.415–417。doi : 10.1126/science.286.5439.415 。 2023年5月14日閲覧。
^ 「溶融塩炉」。世界原子力協会。2018年12月。 2019年8月4日閲覧。
^ 「デュアル流体リアクター」。
^ 「二流体炉 - 液体金属核分裂物質を備えた変種（DFR/M）」。
^ 「DFR – 二重流体原子炉」。溶融塩原子炉の展望。2014年3月26日。 2019年8月4日閲覧。
^ 「Der Dual Fluid Reaktor (DFR) ist per Gerichtsbeschluss für die GreenTec Awards nominiert ! – Ruhrkultour」 (ドイツ語)。 2013 年 8 月。2019 年8 月 4 日に取得。
^ 「Stellungnahme Denominierung — 二流体反応器」 (ドイツ語)。 2013 年 8 月 8 日。2013 年 8 月 8 日のオリジナルからアーカイブ。2019 年8 月 4 日に取得。
^ Klute, Rainer (2013年6月20日). 「原子炉をどこかに隠す方法」. Rainers Blog . 2019年8月4日閲覧。
^ Ashimwe, Edwin (2023年9月12日). 「ルワンダ、初のデモ用二流体原子炉をホストへ」The New Times . 2023年9月12日閲覧。

さらに読む

原子炉の新しい概念。Triumf 講演、フセイン 2014
ミュンヘン工科大学における二流体反応炉コンセプトの分析と評価
液体共晶金属燃料二流体炉（DFRm）設計の決定 - 定常状態計算、2019-04-04

外部リンク

デュアル流体リアクターのウェブサイト
固体原子核物理学研究所の二重流体炉
デュアル流体リアクター - IFK - コンセプトのオールインワンPDF概要

[1] ロドニー・C・ユーイング（1999年10月15日）。「核廃棄物の地質学的処分における地質学の重要性の減少」。サイエンス。第286巻、第5439号。pp.415–417。doi : 10.1126/science.286.5439.415 。 2023年5月14日閲覧。

[2] 「溶融塩炉」。世界原子力協会。2018年12月。 2019年8月4日閲覧。

[3] 「デュアル流体リアクター」。

[4] 「二流体炉 - 液体金属核分裂物質を備えた変種（DFR/M）」。

[5] 「DFR – 二重流体原子炉」。溶融塩原子炉の展望。2014年3月26日。 2019年8月4日閲覧。

[6] 「Der Dual Fluid Reaktor (DFR) ist per Gerichtsbeschluss für die GreenTec Awards nominiert ! – Ruhrkultour」 (ドイツ語)。 2013 年 8 月。2019 年8 月 4 日に取得。

[7] 「Stellungnahme Denominierung — 二流体反応器」 (ドイツ語)。 2013 年 8 月 8 日。2013 年 8 月 8 日のオリジナルからアーカイブ。2019 年8 月 4 日に取得。

[8] Klute, Rainer (2013年6月20日). 「原子炉をどこかに隠す方法」. Rainers Blog . 2019年8月4日閲覧。

[9] Ashimwe, Edwin (2023年9月12日). 「ルワンダ、初のデモ用二流体原子炉をホストへ」The New Times . 2023年9月12日閲覧。