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| ハラム原子力発電所 | |
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 ハラム原子力発電所（右）とシェルドン発電所（左）の航空写真 | |
| 国 |
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| 座標 | 北緯40°33′30″ 西経96°47′05″ / 北緯40.55833° 西経96.78469° / 40.55833; -96.78469 |
| 状態 | 廃止 |
| 建設が始まった |
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| 委託日 |
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| 廃止日 |
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| 原子力発電所 | |
| 原子炉サプライヤー | |
| 発電 | |
| 銘板容量 |
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ネブラスカ州のハラム原子力発電所（HNPF）は、アトミックス・インターナショナル社によって建設され、ネブラスカ州コンシューマーズ・パブリック・パワー・ディストリクト社によって運営されている75MWeのナトリウム冷却黒鉛減速原子力発電所である。 [1]この発電所は、従来の石炭火力発電所であるシェルドン発電所と並行して建設され、同じ場所に設置された。[ 2]この施設は、どちらの熱源からも蒸気を受け入れることができる共有ターボ発電機と共有制御室を備えていた。
1963年7月にフルパワーを達成した。原子炉問題を解決するため、1964年9月27日に施設は閉鎖された。1966年5月、消費者公営電力局は原子力委員会（AEC）から施設を購入するという選択肢を拒否した。これに対し、AECは1966年6月に施設を廃止する計画を発表した。施設は6,271時間稼働し、1億9245万8000キロワット時の電力を発電した。[3]
それはリンカーンの南西約25マイルのハラムの近くにありました。
説明
ナトリウム冷却黒鉛減速炉（SGR）設計（HNFPはその実証例）は、経済的な商業用原子力発電を目標としていた。液体金属冷却材は、化石燃料発電所で使用されるのと同じ蒸気条件を生成するのに十分な高温での運転を可能にし、電力変換効率を高め、汎用蒸気タービンを利用できるようにする。また、低圧運転も可能にする。黒鉛 減速材は、低濃縮核燃料での運転と、トリウム燃料サイクルの潜在的な使用を可能にした。これらの利点は、化学的に反応性の高い冷却材を使用することによる追加の複雑さを克服すると期待された。[4]
原子炉は当初、ステンレス鋼被覆の 3.6% 濃縮ウラン 10 モリブデン合金で燃料供給されていました。グラファイト減速材はステンレス鋼の六角形で被覆され、各コーナーは波型になっており、燃料クラスターと制御棒を含むプロセス チューブのためのスペースが確保されていました。3 つのナトリウム熱伝達ループ (それぞれ放射性の一次ループと非放射性の二次ループがあります) が 3 つの蒸気発生器に熱を移動しました。蒸気は共通のヘッダーに送られ、単一のタービン発生器に送られました。一次ホット レグの温度は 945 °F、二次ホット レグの温度は 895 °F でした。
2番目のコアには濃縮度4.9%のウラン炭化物が選ばれました。
提案・開発・施工
ハラムは1955年3月に、原子力委員会の動力実証炉プログラムによる最初の招待に応じて提案されました。[6]これは、アトミックスインターナショナルによって建設された小型ナトリウム原子炉実験（SRE）で開発されていた技術を使用しました。HNPFに適用されたSREの教訓は次のとおりです。
- 燃料棒の吹き出し
- ナトリウム対流の制御不良
- 中間熱交換器におけるナトリウムの層別化
- 凍結シールナトリウムポンプによる問題
- ナトリウムシステムの予熱の難しさ
HNPFはSREの10倍以上の大きさであったため、最終的な設計データを提供するためにコンポーネントの開発とテストプログラムが実行されました。燃料、制御棒、計器、ポンプ、バルブなど、すべての主要コンポーネントがテストされました。燃料処理装置は組み立てられ、テストされました。蒸気発生器のスケールモデルは、関連機器や計器とともにナトリウムループでテストされました。[3]
1960 年に、オペレーター向けの正式な 3 セッションのトレーニング プログラムが実施されました。最初のセッションには 30 名のスタッフが 6 か月間参加し、各人が約 900 時間のトレーニングを受けました。
建設は1959年4月1日に開始された。建設中の雇用は1961年3月に270人でピークに達し、建設完了までに合計107,600人日が必要となった。建設組立のさまざまな妨害が予想され、詳細なスケールモデルが調達された。労働問題により1750人日の損失が発生した。施設全体は1961年11月30日に完成し、当初の完成予定日より4か月遅れた。[3]
操作とシャットダウン
最初の臨界は 1962 年 1 月に達成され、その 6 か月後に湿式臨界に達しました。運転中に発生し、プラントの停止と修正を必要とした問題には、制御棒シンブルの漏れ、二次ナトリウム ポンプの固着、蒸気発生器の計器とパイプ フランジの漏れ、燃料チャネル フロー オリフィスの調整の難しさ、一次および二次ナトリウム スロットル バルブの故障などがありました。
最も深刻な問題は減速材の破裂でした。1964 年 2 月に 7 つの要素が破裂しました。破裂とそれに続くグラファイトへのナトリウムの吸収により、炉心の熱中性子束が減少し、局所的な出力が低下しました。減速材も膨張し、冷却材と処理スペースが減少しました。調査の結果、破損は低延性応力破裂によって発生し、各要素の上部約 3 インチ下に 1 インチの長さの亀裂が生じたことが確認されました。
アトミックス・インターナショナルの社長であるショーンシー・スターは、減速材容器の問題を特定し、修正したと主張したと証言した。彼は、カバーガス空間内の各減速材容器にシュノーケルを取り付ける修理作業を提案したが、これには180万ドルの費用と6～9か月かかるとされた。 [7]それにもかかわらず、ミルトン・ショー率いる原子力委員会は電力会社との契約を解除することを決定した。消費者は発電所を購入しないことを選択し、代わりに発電所は廃止された。
この発電所の75MWの原子炉1基は1963年から1964年9月27日まで稼働していた。[3]廃止措置は1969年に完了した。原子炉の地下部品は敷地内に埋設されており、2090年まで監視する必要がある。[8]
- 現在
現在、この場所には化石燃料工場であるシェルドン発電所がある。この場所は17の監視井戸から監視されており、どのサンプルでも背景レベルを超える放射能は検出されていない。[9]
参考文献
- ^ 「IAEA - 原子炉の詳細 - ハラム」。IAEA。2013年4月13日。 2013年4月14日閲覧。
- ^ ナトリウム成分情報会議議事録。カリフォルニア州パロアルト：原子力委員会。1964年8月20日。10ページ。 2022年11月14日閲覧。
- ^ abcd Burton, SF; Holser, AG (1966-10-01). 小型原子力発電所。Tid4500 (第1巻版)。米国原子力委員会。p. 140。2019年12月31日閲覧。
- ^ Starr, Chauncey; Dickinson, Robert (1958)。ナトリウムグラファイト原子炉。Addison-Wesleyの核科学と冶金学に関する書籍。Addison-Wesley Pub. Co. hdl :2027/mdp.39015003993881。
- ^ Mahlmeister, JE (1961-12-01). 「ハラム原子力発電所の原子炉構造の設計と建設」. Atomics International . NAA (シリーズ); SR-7366 . 2019年12月31日閲覧。
- ^ 原子力委員会 (1963-10-15)。「共同発電用原子炉実証プログラム」。米国原子力合同委員会、立法小委員会、第88議会における公聴会: 227。2019年12月31日閲覧。
- ^ 原子力委員会 (1965-08-05)。「ハラム原子炉発電公聴会」。AEC認可立法、1967年度。 : 1051。2020年7月12日閲覧。
- ^ 州初の原子力発電所がリンカーン近郊に埋設される。ネブラスカ・エネルギー・クォータリー、1997年冬号（アーカイブ）
- ^ 「ネブラスカ州ハラムの廃止原子炉サイトに関するファクトシート」（PDF）。米国エネルギー省レガシー管理局。2009年4月4日。
外部リンク
- ハラム原子力発電所（1963年） - ハラム発電所の建設、燃料製造、初期運用を紹介する23分間の原子力委員会のビデオ
- 1960 年代のテレビでハラム原子力発電所が紹介されました。 – ハラムの敷地と発電所に関する追加の歴史的画像と解説
