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| ドゥンレイ原子力発電所 | |
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 2006年当時の敷地の様子。中央にDFR球体が写っている。 | |
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| 正式名称 | NRS Dounreay（ 旧称：UKAEA Dounreay、Dounreay Nuclear Power Development Establishment） |
| 国 | イギリス |
| 座標 | 北緯58度34分48秒、西経3度44分37秒/北緯58.5801度、西経3.7437度/北緯58.5801度、西経3.7437度 |
| 状態 | 廃止措置進行中 |
| 依頼 日 | 1955 |
| 廃止 日 | 1994年（発電は停止したが、その他の活動は継続） |
| 所有者 | 原子力施設廃止措置機関 |
| オペレーター | 英国原子力庁（1955年～2008年）、ドゥンレイサイト修復会社（2008年～2023年）、原子力修復サービス（2023年～現在） |
| 従業員 | 1,283人（職員）700人（契約社員）[2022] [ 1 ] |
| 原子力 発電 所 | |
| 原子炉 | 3 |
| 原子炉の 種類 | 高速増殖炉 |
| 敷地 面積 | 135エーカー |
| 発電 | |
| 稼働中のユニット | 稼働していない |
| 銘板容量 | DFR 14 MWe PFR 250 MWe |
| 年間 純 生産量 | DFR 55.9 GWh (1972年ピーク時) 32.1 GWh (1972～77年平均) PFR 1042.6 GWh (1989年ピーク時) 528.1 GWh (1978～91年平均) |
| 外部 リンク | |
| Webサイト | www.gov.uk/government/organisations/nuclear-restoration-services |
| コモンズ | コモンズ上の関連 メディア |
| グリッド座標NC9811366859 | |
ドゥンレイ（/ ˌ duː n ˈ reɪ / ; [ 2 ]スコットランド・ゲール語: Dùnrath ）は、スコットランドのハイランド地方、ケイスネスの北海岸にある小さな集落で、2 つの大規模な原子力施設の所在地です。サーソーの西9 マイル (14 キロメートル)のA836 号線沿いにあります。
これらの原子力施設は1950年代に設立されました。一つは、民生用高速増殖炉の開発を目的とした原子力発電開発施設（NPDE、現在はNRS Dounreayとして知られる）、もう一つは、軍用潜水艦の原子炉試験施設であるバルカン海軍原子炉試験施設（NRTE）です。両施設とも既に操業を終了し、廃止措置が進められています。これら二つの施設は、サーソーとケイスネスの経済において重要な役割を果たしてきましたが、廃止措置の進展に伴い、その重要性は低下していくでしょう。
NRS Dounreayは2036年までに暫定的な管理・監視状態に入り、2336年までにブラウンフィールドサイトとなる予定です。2020年7月に原子力廃止措置局（NDA）が2021年にサイトライセンス会社であるDounreay Site Restoration Limited（DSRL）からサイトの直接管理を引き継ぐという発表があり、560人の雇用喪失の懸念が和らぎました。 [ 3 ]
NRTEは2023年から始まる10年間の契約に基づいて廃止され、最終的にはブラウンフィールドサイトが作成され、NDAに譲渡される予定である。[ 4 ]
ドゥンレイはドゥンレイ城（現在は廃墟）の跡地であり[ 5 ]、その名前はゲール語で「塚の上の砦」を意味する[ 6 ] 。ドゥンレイは1437年のサンドサイド・チェイスの戦いの地であった。ロバート・ゴードンの1642年のケイスネスの地図では、城の名前としてドゥンレイが使われている。ウィリアム・J・ワトソンの『スコットランドのケルト地名』では、起源はドゥンラスとされており、おそらくブロホへの言及である。
ドゥンレイは第二次世界大戦中にRAFドゥンレイという名の飛行場があった場所である。1944年、この飛行場はRAF沿岸航空軍から海軍本部に移管され、オークニー諸島のトゥワットにあるHMSターンの衛星基地としてHMSターン（II）となった。戦争中は一度も戦闘に参加することはなく、 1949年に維持管理体制に移行した。
ペントランド浮体式洋上風力発電所は、ドゥンレイの北約7.5km （4.7マイル、4.0海里）沖合に建設される予定である。2026年1月現在 2030年に稼働開始予定である。[ 7 ]
ロウアー・ドゥンレイには、かつての飛行場の跡地とその周辺に建設された2つの原子力施設がある。原子力発電開発施設は原子力廃止措置局（NDA）が所有しているが、以前は英国原子力庁が所有・運営していた。この施設の隣には国防省のバルカン海軍原子炉試験施設がある。この2つの施設は、5基の原子炉で最もよく知られており、そのうち3基は以前は英国原子力庁[ 8 ]が所有・運営し、2基は国防省が所有・運営していた。
これらの地点は北大西洋に隣接しており、南東の風が卓越している。
1980年代から1990年代にかけて、旧航空管制塔にビジターセンターが開設された。訪問者はバスでPFR（原子炉実験棟）まで案内され、時計やカメラなどの電子機器は、戻るまで安全に保管された。訪問者は白衣と放射線バッジを着用した。その後、エアロックを通って原子炉建屋へのガイド付きツアーが行われ、原子炉炉心周辺を歩き、厚い鉱物ガラスの遮蔽板越しに科学者たちが作業する通路を通って戻ってきた。
ドゥンレイ原子力発電開発施設は、主に英国政府の民生用高速増殖炉（FBR）技術開発政策を推進するために1955年に設立されました。[ 8 ]この施設は英国原子力庁（UKAEA）によって運営されていました。[ 8 ] UKAEAは、最初に材料試験炉、次に2基の高速増殖炉プロトタイプという3基の原子炉をそこに建設しました。また、材料試験装置とFBR用燃料の製造および再処理施設もありました。
安全上の理由から、人口密集地から離れたドゥンレイが原子炉の設置場所として選ばれた。[ 8 ] 2008年からは、サイトライセンス会社であるドゥンレイサイト修復株式会社（DSRL）がサイトを運営し、2012年にはバブコック主導のコンソーシアムに管理業務が委託された。[ 9 ]しかし、2021年3月にDSRLがNDAの完全子会社になったことで、NDAが完全な管理権を引き継ぐことになった。[ 10 ]
ドーンレイ原子炉で最初に臨界に達したのは、1958年5月に稼働を開始したドーンレイ材料試験炉（DMTR）で、これはDIDOクラスの研究用原子炉であり、高中性子束を生成した。[ 11 ]この原子炉は、特に高速中性子炉炉心における燃料被覆材やその他の構造用途を目的とした材料の、強烈な中性子照射下での性能試験に使用された。試験片は、このクラスの原子炉の既に高い中性子束をさらに増加させるためにウラン含有合金で覆われ、照射後に化学的にこのコーティングが除去された。DMTRは、材料試験作業がハーウェル研究所に統合された1969年に閉鎖された。
2番目に稼働した原子炉（ただし、建設が最初に開始された）は、1959年11月14日に臨界に達したドゥーンレイ高速炉（DFR）でした。これは、高速増殖技術の可能性を探るために設計された実験用原子炉でした。1962年10月14日から、原子炉が廃止措置のために停止された1977年3月まで、電力はナショナルグリッドに輸出されました。 [ 12 ]： 81 DFRは、24の一次冷却ループを備えた、一次および二次溶融ナトリウム-カリウム合金回路で冷却されるループ型高速増殖炉でした。原子炉炉心は当初、モリブデンで安定化されニオブで被覆されたウラン金属燃料で満たされていました。内側および外側の増殖セクションに配置された、ステンレス鋼製の天然ウランの5,000を超える増殖要素がありました。[ 12 ]： 75 60MWの熱出力を生成し、2%の燃料燃焼率を達成するように設計されていました。 [ 13 ] 1962年8月に30MWt、1963年7月に60MWtに達し、定格出力14MWe（電気）を発電できるようになった。1967年5月、溶融冷却材の漏洩が発生し、原子炉は1年間停止した。[ 12 ]： 74
原子炉は、マザーウェル・ブリッジ社によって建設された、高さ139フィート（42メートル）の鋼鉄製の球体に囲まれており、この球体は今でもこの地域の景観において際立った存在となっている。炉心は後に、PFR（プラズマ高速炉）用の酸化物燃料の試験や、海外の高速炉燃料・材料開発プログラムを支援するための実験スペースとして利用された。
DFRの年間純出力のピークは1972年に55.9 GWhに達し、生涯平均年間純出力は32.1 GWhでした。[ 14 ] DFRは稼働期間中に6 億kWhを超える電力を発電し、[ 15 ]そのうち5億4000万kWhが送電網に供給されました。[ 14 ] DFRと関連施設の建設費用は1950年代後半の貨幣価値で1500万ポンド（ 2021年の貨幣価値で3億7000万ポンドに相当）でした。[ 16 ]
ドゥンレイの敷地に建設された、UKAEAが運営する3番目で最後の原子炉は、将来の本格的な高速増殖炉のコンポーネントをテストすることを目的としたプロトタイプ高速炉（PFR）でした。[ 17 ] 1966年に、PFRがドゥンレイに建設されることが発表されました。[ 18 ] PFRは、1,500トンの液体ナトリウム[ 19 ]で冷却され、 MOX燃料を使用するプール型高速増殖炉でした。PFRの設計出力は250 MWe（電気）でした。[ 20 ]
1974 年に臨界に達し、1975 年 1 月にナショナル グリッドへの電力供給を開始しました。フル出力に達するまでには多くの遅延と信頼性の問題がありました。[ 12 ] : 79冷却回路は 3 つありました。ナトリウム水蒸気発生器の漏洩により、1974 年と 1975 年に冷却回路の 1 つ、次に 2 つが停止しました。1976 年 8 月までに 500 MWt に達し、[ 12 ] : 80 (約 166 MWe を生産)、1985 年に初めて設計出力の 250 MWe に達しました。[ 18 ]運転開始後最初の 10 年間の設備利用率は 9.9% であったと報告されています。 [ 21 ]
1988年、FBR研究への資金が年間1億500 万ポンドから1000万ポンドに削減され、PFRへの資金提供は1994年に終了することが発表された。[ 12 ]： 87
原子炉は1994年に運転停止となり、同サイトでの原子力発電は終了した。 総発電量は9,250 GWhであった。[ 19 ] IAEAが記録した生涯負荷率は26.9%であった。ピーク時および生涯平均年間正味出力はそれぞれ1042.6 GWhおよび528.1 GWhであった。[ 20 ]
原子炉の制御盤は、2016年にロンドン科学博物館で開催される原子炉に関する展示会のために確保されていた。[ 22 ]
MTR燃料の再処理プラントは、ドゥーンレイ施設の初期に建設され、30年以上にわたり稼働し、UKAEAや他の英国の原子炉からの燃料を小規模で再処理し、商業ベースで一部の外国製燃料も再処理した。[ 23 ]
1950年代後半、15MW(e)のドゥンレイ実験高速炉から出る照射済み高濃縮ウラン炉心燃料を再処理するために、ドゥンレイ高速炉照射済み燃料再処理工場が建設されました。この工場の主な生産物は、燃料への再加工に用いられる高純度硝酸ウラン溶液でした。天然燃料や低濃縮燃料の再処理にはこの工場は適していなかったため、ドゥンレイ増殖ブランケット燃料はウィンドスケール/セラフィールドで再処理されました。1970年代には、この工場は大幅に改修・拡張され、敷地内にある設計出力250MW(e)の商用規模のプロトタイプ高速炉（PFR）から出る混合酸化物燃料を再処理できるようになりました。この燃料は、それまで扱われていた高濃縮ウラン燃料とは異なり、プルトニウム含有量が高かったため、プルトニウム酸化物を生成するためのプルトニウム分離・精製ラインが追加されました。改修には、格納容器の改良や、より現代的な安全基準への適合も含まれていました。[ 24 ]
原子炉がすべて停止されて以来、[ 8 ]古いプラントの維持管理と廃止措置活動により、ドゥーンレイでは依然として多くの従業員が働いています。ドゥーンレイ敷地内での使用済み核燃料と廃棄物の商業的再処理は1998年に英国政府によって停止されましたが、特別な状況下では他の原子力施設からの廃棄物も受け入れられています。
発電所の深さ65メートル（213フィート）の縦坑には、放射性廃棄物と少なくとも2キログラムのナトリウムとカリウムが詰め込まれていた。[ 25 ] 1977年5月10日、縦坑に流れ込んだ海水がナトリウムとカリウムと激しく反応し、縦坑の巨大な鋼鉄とコンクリートの蓋が吹き飛んだ。[ 25 ]この爆発により、周辺地域に放射性粒子が飛散した。[ 25 ]
1963年から1984年の間に数万個の放射性燃料の破片が原発から漏れ出し、その結果、1997年以降、原発から2キロメートル（1海里）以内での漁業が禁止された。 [ 26 ]これらの粉砕された破片は、冷却池の排水時に海に流れ込んだと考えられている。[ 26 ] 2011年現在2019年現在、海底から2,300個以上の放射性粒子が回収され、海岸からは480個以上が回収されている。[ 26 ]海産物の採取に対する2km の禁止は依然として有効であったが、その他の制限はなかった。[ 27 ]
1998 年 5 月に、機械式掘削機が主電源ケーブルを切断し、敷地内の主電源とバックアップ電源が 16 時間にわたって遮断されるという事故が発生した後、[ 28 ]燃料サイクルエリア (FCA) での操業が停止され、英国保健安全庁とスコットランド環境保護庁によってプラントの安全監査が実施された。1998 年 9 月に、非常に批判的な報告書が公表され、143 項目の改善勧告がなされた。[ 29 ]
主な懸念事項は以下のとおりでした。
2001年の監査に関する最終報告書では、UKAEAが89の勧告に満足のいく対応をしており、残りの54については中長期的に対応する予定であると指摘した。[ 30 ] 1998年11月、報告書「Dounreay - The way ahead」の中で、UKAEAは廃止措置の加速化の提案されたタイムテーブルを発表し、当初のスケジュールを100 年から60 年に短縮した。費用は当初43 億ポンドと見積もられた。[ 31 ]廃止措置の加速化計画はフレンズ・オブ・ジ・アース・スコットランド に歓迎されたが、同環境団体は敷地内での燃料再処理の継続には反対し続けた。
1998年の報告書を受けて、貿易産業省はドゥーンレイにある25トンの放射性原子炉燃料の処理方法について3つの選択肢を提示された 。その選択肢は以下のとおりである。
最終的に、照射済みおよび未照射の燃料をセラフィールド原子力施設に移送する計画が策定され、2014年から開始された。2018年、NDAは、この計画が2018/2019年に完了すると報告した。[ 32 ]
2005年4月1日、原子力廃止措置局（NDA）が同施設の所有者となり、UKAEAは引き続き運営者となった。ドゥーンレイの廃止措置は当初、2036年までに暫定的な管理・監視状態に、 2336年までにブラウンフィールド状態にする計画で、総費用は29 億ポンドと見積もられていた。[ 33 ]
廃炉作業を担当するため、英国原子力庁（UKAEA）の子会社として、Dounreay Site Restoration Limited（DSRL）という新会社が設立された。2008年5月までに、廃炉費用の見積もりが改訂された。サイトからすべての廃棄物を撤去するには2070年代後半までかかると予想され、プロジェクトの終了は2300年に予定されていた。[ 34 ]
原子炉、再処理工場、および関連施設の廃止措置以外にも、対処すべき主要な環境問題が5つあった。
歴史的に見て、ドゥンレイの核廃棄物管理は不十分な部分が多かった。2006年9月18日、最高執行責任者代理のノーマン・ハリソンは、廃炉作業が続くにつれて、敷地内の古い慣行からさらに多くの問題が発生するだろうと予測した。プラントの一部には50 年ぶりに立ち入る人が出ている。[ 40 ]
2007年、UKAEAは1960年放射性物質法に基づく1963年から1984年までの活動に関する4件の容疑、1963年から1975年までの発電所の埋立地での放射性廃棄物の処分に関する1件、および放射性廃棄物の不法投棄と核燃料粒子の海への放出に関する3件の容疑について有罪を認め、14万ポンドの罰金を科された。[ 41 ] [ 42 ] [ 43 ]
2007年に新たな廃止措置計画が合意され、当初は25 年間で29億ポンドの費用が見込まれていたが 、翌年には17 年間で26億ポンドに修正された 。[ 31 ]
敷地内にはウランとプルトニウムが保管されているため、安全保障上のリスクがあるとみなされており、警察の厳重な警備体制が敷かれている。[ 8 ]
2013年、中レベル放射性廃棄物立坑の廃止措置に関する主要プロジェクトの詳細設計が完了し、同年後半に作業が開始される予定だった。作業には、1,500 トンを超える放射性廃棄物の回収と梱包が含まれる。[ 44 ] 2013年現在計画されていた「暫定的な最終状態」の日付は2022～2025年に前倒しされた。[ 45 ] 2014年3月、消防士が低レベル放射性廃棄物の保管に使用されていた区域で小規模な火災を消火した。[ 46 ]
2014年10月7日、PFR敷地内で火災が発生し、「無許可の経路による放射性物質の放出」につながった。原子力規制局（ONR）は、「手続き上の不遵守と行動慣行」が火災の原因であると結論付け、Dounreay Site Restoration Limitedに改善命令を出した。[ 47 ] [ 48 ] 2015年、廃炉作業員は、発電所の経営陣に対する信頼の欠如と安全への不安を表明した。[ 49 ]
2016年にPFR炉心の解体作業が開始された。[ 50 ]また、約700kg （1,500ポンド）の高濃縮ウラン廃棄物を米国に移送する計画も発表された。 [ 51 ] [ 52 ]
2019年6月7日、低レベルの放射能汚染事故が発生し、敷地からの避難が行われた。DSRLの広報担当者は、「一般市民への危険はなく、従業員への危険も増加せず、環境への放出もなかった」と述べた。[ 53 ]
2019年12月23日、NDAは、ドゥンレイからセラフィールドへのすべてのプルトニウムの移送が完了したことを発表した。現在、英国のプルトニウムの主要な備蓄はすべてセラフィールドに保管されている。[ 54 ]
2020年8月20日、埋め立てに関する新たな戦略案の一環として、当該地が他の用途に利用可能となる新たな日付が2333年と発表された。[ 55 ]
2023 年 4 月、 NDA グループの簡素化された運営モデルの一環として、 Dounreay はMagnox Ltdの一部門となった。 [ 56 ]サイトのライセンスは DSRL から Magnox Ltd に移管され、Dounreay サイトの従業員は DSRL から Magnox Ltd に移管された。2023 年 10 月、Magnox Ltd は「Nuclear Restoration Services」にブランド名を変更し、[ 57 ] Dounreay 部門は「NRS Dounreay」と呼ばれるようになった。[ 58 ]
2019年4月、DSRLはドゥーンレイの廃止措置サービスに関する6件の包括契約を締結した。これらの契約の総額は4 億ポンドと推定されている。[ 59 ]
ドゥンレイサイトに隣接して、バルカンNRTEがある。以前はHMSバルカンと呼ばれていたバルカンNRTEは、ロールス・ロイス・サブマリンズが運営する英国国防省（MoD）の施設である。この施設では以前、2つの独立した試作型原子炉が稼働し、5種類の潜水艦用原子炉炉心の試験が行われていた。[ 60 ]
パターソン、ウォルター・C. (1985). 『臨界状態へ：英国原子力発電の非公式史』 ロンドン：パラディン。157ページ。ISBN 978-0-586-08516-5。