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ジュール・ホロヴィッツ原子炉（Réacteur Jules Horowitz、RJH）は、水で冷却・減速される材料試験炉（MTR）である。 [1]南フランスのカダラッシュに建設中であり、[2] 2006年に欧州研究基盤戦略フォーラム（ESFRI）によって発行された欧州研究基盤ロードマップ報告書の勧告に基づいている。[3]この原子炉は、20世紀フランスの原子核科学者ジュール・ホロヴィッツにちなんで名付けられている。[4]
この原子炉は中性子の効率性を高めるように設計されており、その結果、炉心周辺で大量の熱中性子を利用できるようになります。この中性子源から得られる中性子は、多くの材料試験やその他の実験用途に使用できます。また、このシステムではサンプルを炉心に直接挿入して高エネルギー中性子にさらすこともできます。これは同位体の準備に役立ちます。同様の原子炉は 1950 年代から 60 年代にかけて一般的でしたが、ほとんどが実用寿命に達しており、新しい原子炉はほとんど稼働していません。このため、JHR の主要な役割の 1 つである医療用同位体の世界的な供給が危機に瀕しています。
敷地の準備は2007年に始まり、2009年夏に最初のコンクリート打ちが行われた。中央の封じ込め構造は、2013年12月に105トン（103長トン、116短トン）のドームが追加されて完成した。[5]当時、システムは2014年に稼働すると予測されていた。それ以来、敷地は大幅な遅延に見舞われ、管理の完全な再編につながった。現在の推定では、最初の臨界は2030年以降になると示唆されている。[6]
デザイン
ジュール・ホロヴィッツ原子炉は、出力約100メガワットの材料試験用原子炉です。OSIRIS設計の約2倍の中性子束を持っています。約50年の耐用年数が予定されており、原子力発電所、原子力蒸気システム供給業者、核燃料製造業者、研究機関、安全当局によるさまざまな研究用途に適応できるように設計されています。[7]原子炉の多目的モジュール設計により、最大20の同時実験に対応できます。その計器により、これまで不可能だったリアルタイム分析を実行できます。[8]
その主な用途は、既存の原子炉での核燃料の性能の研究、原子炉で使用される材料の試験、将来の原子炉の燃料の設計試験、医療用放射性同位元素の製造です。 [7]この原子炉は、オランダのペッテンにある既存の生産施設と連携して放射性同位元素を生産することを目的としています。[9]原子炉の冷却材の流量は上昇しており、約2.36 m 3 /s（83 cu ft/s）のオーダーで、最大圧力は必要な流量と炉心の水頭損失に応じて1.0〜1.5メガパスカル（150〜220 psi）のオーダーです。[8]
歴史
プロジェクトの背景と資金調達
原子力の初期の探究の間に、材料試験の用途で多くの原子炉が設計された。これらは一般に小型でエネルギー出力が限られており、中性子効率を良くするための設計上の特徴がいくつか組み込まれていたため、炉心からの余剰中性子を材料サンプルの照射に使用できた。これらの設計では一般に濃縮ウランを使用し、意図的に中性子を漏らしたり炉心内に吸収させたりしながら臨界に到達できるようにした。これらすべての条件を満たすため、これらは小型で中性子束が限られていた。1960年代には、同様の原子炉の第二世代が登場した。これらは中性子生成とサンプル挿入領域の数に最適化されていた。これらの設計はより大型で、メガワット領域で高エネルギーで稼働するため、追加の冷却が必要となった。
1970年代から80年代にかけて原子力分野が変化すると、材料研究への関心は薄れ、医療用同位元素の生産やその他の商業用途に重点が置かれるようになった。このため、1960年代の原子炉は当初の計画より数十年遅れて使用され続けた。新しい設計は性能が向上したものの、商業用途だけでは原子炉の建設コストを正当化できなかった。カナダのMAPLEなどのプロジェクトは延期され、その後キャンセルされた。[10] 2000年代までに、これらの役割の大部分は数十年前の機械で占められるようになり、濃縮ウランの生産に関する国際協定により、設計目標を下回る稼働になることが多かった。最新の例としては、1968年に完成したフランスの70MWのOSIRISがある。[11] 2020年までに全艦隊が退役する予定だった。[9]
この原子炉は、フランスの原子力原子力庁、チェコ共和国の原子力研究所、スペインの原子力研究用原子炉研究所、フィンランドの原子力発電所の原子炉研究施設（CIEMAT）、ベルギーの原子力原子力庁（SCK・CEN）、英国の原子力原子力研究所（ NNL）、欧州委員会などの国際研究機関コンソーシアムの枠組みで建設されており、民間企業ではフランス電力公社（EDF）、バッテンフォール、アレバなどが参加している。コンソーシアムには、非ヨーロッパ諸国からインドの原子力庁（ DAE）と日本の原子力機構（JAEA ）が2社参加している。原子炉の建設には、CEA（プロジェクト資金の50%を負担）、EDF（20%）、EUのさまざまな研究機関（20%）、アレバ（10%）が資金を提供した。[7] IAEAのICERR（国際研究炉センター）ラベルの枠組みの中で、JHRはIAEA加盟国の機関による教育や共同研究開発（R&D）プロジェクトにも利用可能となる。[12]
設計と建設
原子炉の設計は2002年から2005年にかけて行われた。当時は原子炉の建設を2013年半ばに完了し、2014年初頭に初期臨界に達することになっていた。[13] [14]総建設費は約5億ユーロと見積もられた。[15]
敷地の準備は2007年3月に始まった。[9] [5]原子炉の基礎用の最初のコンクリートは2009年8月に注入され、中央格納容器構造は2013年12月に105トン（103長トン、116短トン）のドームを追加して完成した。[5] [a]
JHRはその時点から大きな困難に直面し、稼働開始日は延期された。2013年には、2018年に稼働開始予定だった。その見積もりに基づき、2013年12月9日、OSIRISを2015年12月31日に停止する決定が下された。[11]翌年の2016年、遅延とコスト増大により、フランスの海軍製造会社で原子炉製造会社のDCNSは、前年にJHRでの作業で1億ユーロの損失を出した後、プロジェクトから撤退した。当時、原子炉の完成には約15億ユーロの費用がかかると見積もられていた。[16]
2019年までに、コスト見積もりはさらに膨れ上がり、25億ユーロになったが、その見積もりには、たとえ2022年という新しいスケジュール通りに完成したとしても、総額はそれを上回ると予想されるという文言も含まれていた。この頃には、JHRのコスト超過も、高速炉設計であるASTRID設計のキャンセルにつながっており、両方を完成させるのに十分な資金がなかった。[17]
これらの問題により、フランス政府は2019年に正式な監査を命じた。その結果生じた行動計画では、既存の開発組織の解散が求められた。新しい組織が2020年3月に管理を引き継いだ。その時点では、原子炉の最終設計は2023年まで予定されていなかった。2022年11月、新しい報告書は、行動計画によって実施された変更が機能していることを示唆し、最初の運用開始日は2030年以降になるとした。[18] CEAのWebページにある現在の日付は、2032年から2034年の間となっている。[19]
注記
- ^ JHRのタイムラインでは、収容棟のドームが2013年ではなく2017年に完成したことが示されている。WNAの画像にはドームの金属部分のみが表示されており、その日付はドームが到着して設置された日付を示している可能性があるが、JHRの日付はコンクリートで完成した日付である。
参考文献
- ^ Bignan, Gilles (2012年3月18日). 「ジュール・ホロウィッツ原子炉：最新の実験能力を備えた新しい高性能の欧州MTR（材料試験原子炉）：国際的なユーザー施設に向けて」（PDF）。RRFM European Research Reactor 2012。 2016年6月5日時点のオリジナル（PDF）からアーカイブ。
- ^ 「JHRジュール・ホロウィッツ原子炉」。CAD.CEA.fr。2013年。 2015年1月17日閲覧。[永久リンク切れ ]
- ^ 「ESFRI ロードマップレポート」 EIBIR 2006年。 2015年1月17日閲覧。[永久リンク切れ ]
- ^ 「建設中：原子炉ジュール・ホロウィッツ」ITER。2008年6月30日。 2015年1月17日閲覧。
- ^ abc 「材料試験炉にドームが完成」ワールド・ニュークリア・ニュース。2013年12月16日。 2015年1月17日閲覧。
- ^ キンヌネン、ペトリ;ビグナン、ジル。ジュールズ・ホロヴィッツ原子炉(PDF) (技術レポート)。 SNETP フォーラム 2022、フランス、リヨン。
- ^ abc 「ジュール・ホロウィッツの建設が開始」。ワールド・ニュークリア・ニュース。2008年3月21日。2009年1月6日時点のオリジナルよりアーカイブ。2008年7月8日閲覧。
- ^ ab 「JHR General Layout」（PDF）。NIST.gov。2005年。2015年1月17日閲覧。
- ^ abc 「欧州材料試験炉が進展」。ワールド・ニュークリア・ニュース。2008年7月1日。2008年7月8日閲覧。
- ^ マッカーシー、ショーン (2008 年 5 月 17 日)。「AECL は数百万ドルを費やした後、原子炉の建設を中止」。グローブ アンド メール。
- ^ ab 「研究用原子炉：OSIRIS」。
- ^ ジュコワ、アナスタシア（2015年9月14日）。「フランスの原子力研究炉がIAEAの名の下、国際的な訓練と研究開発の拠点に」。IAEAのウェブサイト。IAEA原子力部門。
- ^ Cavailler, Pere; Pascal, C. 「ジュール・ホロウィッツ原子炉プロジェクト、研究用原子炉コミュニティの復活の原動力」(PDF)。Areva。
- ^ ジェネラル・アトミックス社エネルギー・先進コンセプト担当上級副社長ジョン・A・パーメントーラ博士の証言、米国下院科学・宇宙・技術委員会エネルギー小委員会における、2015年5月13日
- ^ ダルトン、デイビッド（2007年3月21日）。「フランスのジュール・ホロウィッツ研究用原子炉の建設が開始」NUCNET。
- ^ Tran, Peter (2016年2月4日). 「フランスの造船会社DCNSが民生用原子力プログラムから離脱」
- ^ グリーン、ジム（2019年9月1日）。「ジュール・ホロウィッツ材料試験炉（JHR）のコスト高騰により、アストリッド高速原子炉プロジェクトの終焉が早まった」。オーストラリア核燃料サイクルウォッチ。
- ^ Bignan, G.; Carle, F.; Chauvin, JP; Libessart, M. (2023年5月). ジュール・ホロウィッツ原子炉 (JHR) プロジェクト(PDF) (技術レポート). フランス原子力代替エネルギー委員会.
- ^ “Le Conseil de politique nucléaire donneson verdict sur la poursuite du projet RJH”. 2023 年 7 月 31 日。
外部リンク
- 公式サイト
北緯43°40′40″ 東経5°46′07″ / 北緯43.6778° 東経5.7685° / 43.6778; 5.7685