エンリコ・フェルミ原子力発電所は、ミシガン州フレンチタウン・チャーター・タウンシップのモンロー近郊、エリー湖畔に位置する原子力発電所で、敷地面積は約1,000エーカー(400ヘクタール)です。発電所の全ユニットはDTEエナジー・エレクトリック社によって運営され、親会社であるDTEエナジー社が100%所有しています。ミシガン州デトロイトとオハイオ州トレドのほぼ中間地点に位置し、オンタリオ州アムハーストバーグとコルチェスターの一部、およびオハイオ州オタワ郡のエリー湖畔からも見ることができます。この敷地には2基の原子炉が建設されています。第1号機の建設は1956年8月4日に開始され、1963年8月23日に初期臨界に達しました。第2号機は1972年9月26日に建設許可を取得し、1985年6月21日に臨界(正面衝突)に達し、1988年11月18日に商業運転を開始しました。発電所は、2本の単回線345kV送電線と3本の120kV送電線に接続されています。これらの送電線はITC Transmissionによって運用・保守されています。
この発電所は、イタリアの原子核物理学者エンリコ・フェルミにちなんで名付けられました。フェルミは、最初の原子炉の開発における業績をはじめ、原子核物理学における数々の重要な貢献で最もよく知られています。彼は誘導放射能に関する研究で、 1938年にノーベル物理学賞を受賞しました。
1966年10月5日、プロトタイプ高速増殖炉であるフェルミ1号機で部分的な燃料溶融事故が発生したが、放射性物質の放出はなかった。修理後、1972年までに運転を停止した。[ 2 ]
2008年8月8日、ジョン・マケインは45分間の原子力発電所見学ツアーに参加し、現役の大統領候補として初めて原子力発電所を訪問した。[ 3 ]
69 MWe のプロトタイプ高速増殖炉フェルミ 1 号機は、1956 年から 1963 年にかけて同地で建設および開発が進められました。最初の臨界は 1963 年 8 月 23 日に達成されました。1966 年 10 月 5 日、フェルミ 1号機は部分的な燃料溶融に見舞われました。92 体の燃料集合体のうち 2 体が部分的に損傷しました。原子力規制委員会(NRC)によると、環境への異常な放射能放出はありませんでした。[ 4 ]
フェルミ1号機は、液体金属(ナトリウム)冷却高速増殖炉の設計でした。26%濃縮金属ウラン燃料を使用した場合、200メガワットの熱出力(MWt)または69メガワットの電気出力を生成することができました。原子炉の濃縮ウラン部(炉心)は、直径30インチ(76cm )、高さ30インチの円筒形で、92体の燃料集合体が含まれていました。炉心は、劣化ウランを含む548体の追加の集合体で囲まれていました。これらの集合体は、約2.5インチ(6.4cm )四方で、高さは約8フィート(2.4m )でした。濃縮ウランは炉心部のみに含まれ、劣化ウランは集合体の上下に配置されていました。炉心には、2本の制御棒と8本の安全棒も含まれていました。この発電所は、より新しい酸化ウラン燃料を使用し、430MWtおよび125MWeの出力で設計されていたが、燃料が発注される前に閉鎖された。
原子炉が発電していない期間にタービン発電機を利用するため、1966年に168MWeの石油焚きボイラーが追加された。
部分溶融の主な原因は、原子炉への液体ナトリウムの流入を可能にする下部支持板のオリフィスの1つが詰まったことによる温度上昇でした。この詰まりにより、燃料集合体への冷却材の流入量が不足しました。このことは、炉心温度警報が鳴るまで運転員には気づかれませんでした。いくつかの燃料棒サブアセンブリは、約700 °F(370 °C)(予想範囲は580 °F、304 °C付近)の高温に達し、溶融しました。[ 4 ]
燃料交換、容器の修理、清掃を含む長期停止の後、フェルミ 1は1970年7月に再稼働し、フルパワーに達した。資金不足と老朽化した設備のため、1972年11月27日に最終的に永久停止され、原子力委員会(AEC)の定義に基づき、1975年12月31日に正式に廃止された。その後、原子力規制委員会(NRC)がAECに代わり、その新しい定義に基づき、フェルミは敷地内に残留する放射能のためSAFSTORに再指定された。1996年5月16日に廃止措置が再開された。しかし、2011年11月までに残留放射能がほとんどなくなったため、それ以上の作業を中止する決定がなされた。現在、SAFSTORの状態にある。[ 4 ]
フェルミ2号は、DTEエナジーが所有・運営するゼネラル・エレクトリック社 製の1,202MWeの沸騰水型原子炉である。建設計画は1968年7月に発表された。最初の臨界は1985年7月に達成され、本格的な商業運転は1988年1月23日に開始された。[ 5 ]
原子炉容器には、764 体の燃料集合体と、出力を調整する 185 本の制御棒が収容されています。燃料集合体は、約6 インチ (15 cm)四方で、長さは約12 フィート (3.7 m)です。当初のタービン発電機はイングリッシュ・エレクトリック社製でした。1993 年にタービンブレードの事故が発生した後、同社はタービンをゼネラル・エレクトリック社製のものに交換しました。[ 6 ]原子炉容器を流れる水は飽和蒸気に変わり、その後、主タービン発電機に送られて発電します。その後、蒸気は主復水器に落ち、そこで液体の水に凝縮されてリサイクルされます。復水器のチューブ側に入る二次ループの水は非放射性です。この水は、高さ400 フィート (120 m)の 2 基の大型冷却塔に流れ込み、そこで高温の水は周囲の空気との自然循環によって冷却されます。これは閉ループであり、蒸発分を補うためにエリー湖から少量の補給水のみが必要です。
2本の345kV送電線が顧客に電力を供給しています。これらの送電線は、敷地内の安全設備への電力供給にも使用されています。さらに、安全設備に必要なバックアップ電源を供給するために、3本の120kV送電線も利用可能です。加えて、緊急時にプラントの安全設備に電力を供給するため、4台のディーゼル発電機と4台のガスタービン発電機が敷地内に設置されています。
当初のフェルミ 3号計画は、フェルミ2号と同一の補助装置となる予定だった。 1972年に発注されたが、1974年に中止された。[ 7 ]
2008 年 9 月、デトロイト エジソンは、3 基目の原子炉の建設および運転の統合ライセンス(COL)を原子力規制委員会(NRC)に申請した。 [ 8 ]新しい原子炉は、フェルミ 2 の南西の少し離れた同じ場所に建設される予定である。選択された原子炉設計は、GE 設計の受動型経済簡易沸騰水型原子炉(ESBWR) で、出力は 1,550 MWeである。コストは最大 100億ドルと見積もられた。[ 9 ] CEO のアンソニー アーリーは、DTE の分析では「これまでのところ、原子力発電は長期的には顧客にとって最も費用対効果の高いベースロードオプションとなることが示されています。原子力は低コストのオプションであり続けると予想していますが、原子力を他のリソースと比較評価し続け、適切な時期と適切なコストでのみ建設を進めることを約束します」と述べた。[ 10 ]
2009年3月、市民団体連合は、フェルミ3号機の建設計画は公衆衛生と環境に様々な脅威をもたらすとして、連邦規制当局に計画の却下を求めた。これらの団体は、新設される原子力発電所は「エリー湖の脆弱な西部流域に放射能、毒性、熱による影響を及ぼす」として、原子力規制委員会(NRC)に14件の異議申し立てを行った。 [ 11 ] [ 12 ]
2015年5月、NRCはフェルミ3の建設と運転の複合ライセンスを承認したが、DTEエナジーはその時点では建設の計画はないと述べていた。[ 13 ]
2025年、DTEと州議会議員はフェルミ3号炉の建設を進めることに前向きな姿勢を示した。同社は建設計画はないが、NRCの認可は保持している。[ 14 ]
エンリコ・フェルミ発電所は2021年に9,369ギガワット時(GWh)の発電量を記録しました。
原子力規制委員会(NRC)は、原子力発電所の周囲に2つの緊急時計画区域を定義しています。1つは半径10マイル(16km )のプルーム曝露経路区域で、主に空気中の放射性汚染物質への曝露と吸入に関係しています。もう1つは約50マイル(80km )の摂取経路区域で、主に放射能で汚染された食品や液体の摂取に関係しています。[ 16 ]
msnbc.com の米国国勢調査データの分析によると、エンリコ・フェルミから50 マイル (80 km)以内の 2010 年の米国人口は4,799,526 人であり、10 年間で 3.4 パーセント減少した。50マイル (80 km)以内の都市には、デトロイト(市中心部から30 マイル (48 km))とトレド( 27 マイル (43 km) )がある。50マイル (80 km)以内のその他の人口はカナダにあり、オンタリオ州ウィンザー( 26 マイル (42 km))などがある。[ 17 ]
原子力規制委員会の2010年の推定では、フェルミ原子力発電所の原子炉に炉心損傷を引き起こすほどの強い地震が毎年発生するリスクは238,095分の1であり、米国の全原子力発電所の中で88番目に損傷を受ける可能性が低いとされている。[ 18 ] [ 19 ]
エンリコ・フェルミ原子力発電所は、稼働中の原子炉1基、閉鎖された原子炉1基、そして計画中の原子炉1基から構成されている。
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