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ロールスロイス社の 加圧水型原子炉（PWR）シリーズは、1966年に就役したヴァリアント級以来、イギリス海軍の 原子力潜水艦に搭載されている。[1]
背景
原子炉の設計、運転方法、性能基準は高度に機密扱いされている。[2]
1963年に就役した英国初の原子力潜水艦HMS ドレッドノートは、1958年の米英相互防衛協定に基づいて英国に提供されたアメリカのウェスティングハウスS5W原子炉を搭載していた。[3] [4]
パワー1
英国海軍初の原子炉はPWR1であった。これは、純粋に英国設計の炉心と原子炉アセンブリに基づいていた。原子炉は1965年に初めて臨界状態に達したが、これは計画より4年遅れであった。 [5]米英相互防衛協定に基づく技術移転により、ロールスロイスは最終的に原子炉設計を完全に自給自足するようになり、その代わりに潜水艦の設計と静音化技術に関する「相当な量」の情報が米国に提供された。[6] [7] [8] [9]
原子炉燃料は93%から97%に濃縮された高濃縮ウラン（HEU）であった。各原子炉心の寿命は約10年であったため、潜水艦の寿命中に約2回燃料補給する必要があった。[10] [11]
ダービーにあるロールスロイス社のマリン・パワー・オペレーションズは、英国の潜水艦原子炉の設計と製造の中心地であり、現在もその地位を維持している。ドゥンレイにある国防省のヴァルカン海軍原子炉試験施設 (NRTE)では、原子力潜水艦に搭載する前に各原子炉のコア設計を試験した。
- 潜水艦
- プロトタイプ
- コアA [1]
- コアB [1]
- コアZ [1]
パワー2
PWR2 はヴァンガード級 トライデントミサイル潜水艦用に開発され、PWR1 の発展型です。最初の PWR2 原子炉は 1985 年に完成し、1987 年 8 月にバルカン海軍原子炉試験施設で試験が開始されました。
原子炉燃料は、93%から97%に濃縮された高濃縮ウラン（HEU）である。最新のPWR2原子炉コア設計は「コアH」であり、約30年の寿命があり、燃料交換の必要がなくなり、潜水艦は耐用年数中に2回の原子炉改修を回避できる。 [10] [11] HMSヴァンガードは改修中に新しいコアを装備し、その後、同級の3隻の潜水艦が装備した。アスチュート級潜水艦には、この全寿命コアが搭載されている。これらはSSBN用に開発されたため、原子炉は当時の英国艦隊の潜水艦のものよりもかなり大きい。そのため、当時登場予定だったアスチュート級船体の直径は、PWR2を収容できるように拡大された。
2009年11月に国防原子力安全規制当局が行ったPWR2設計の安全性評価は、2011年3月に情報公開請求に基づいて公開された。 [12] [13]規制当局は、英国の慣行が同等の優れた慣行に著しく及ばない2つの主要な分野を特定した。それは、冷却材喪失事故と、緊急原子炉停止後の潜水深度制御である。[14] [13]規制当局は、PWR2は「一次回路の構造的破損に対して潜在的に脆弱」であり、乗組員と一般市民に重大な安全上の危険をもたらす故障モードであると結論付けた。[13] [15]
2012年1月、PWR2試験炉の冷却水に、燃料被覆管の微細な破損により放射線が検出されました。この発見により、HMS ヴァンガードは早期に燃料補給を受け、他のヴァンガード級 およびアスチュート級潜水艦にも緊急対策が適用され、費用は2億7000万ポンドでした。これは2014年まで公表されませんでした。[16] [17]
2013年2月、国防省はロールス・ロイス社に対し、アスチュート級原子炉とヴァンガード級の後継機である後継機の「納入と保守」を行うための8億ポンドの10年間の「基礎」契約を授与した。[18] [19] 2019年2月、国防省はロールス・ロイス社に対し、トラファルガー級、ヴァンガード級、アスチュート級の原子力推進装置の寿命管理に関する2億3500万ポンドの3年間の契約を授与した。[20]
- 潜水艦
パワー3
ヴァンガード級の後継機として、 PWR2、PWR2b（性能向上型）およびPWR3の3つの推進オプションが検討された。 [21] PWR3は「米国の設計に基づきながら英国の原子炉技術を使用した」新しいシステムであった。[22] [23]英国王立造船協会は、英国が バージニア級潜水艦で使用されている米海軍の S9G原子炉設計へのアクセスを許可される可能性が高いと報告した。 [24] PWR3は、PWR2の派生型よりも寿命が長く、メンテナンス要件が低い、よりシンプルで安全な設計であり、コストはPWR2bとほぼ同じである。[21] PWR3はPWR2と比較して部品数が30％少ない。[25]
2011年3月、リアム・フォックス国防相はPWR3が「安全性の見通しが良い」ため好ましい選択肢であると述べた。[26] [27] 2011年5月、国防省はPWR3が後継機（ 2016年にドレッドノート級と改名）に選ばれたと発表した。[21] [15] PWR3はPWR2設計と比較して、購入と運用に1隻あたり約5000万ポンド高い。これは、PWR3の寿命がPWR2設計の25年よりも長いことで相殺される。[21] PWR3では原子炉コアプロトタイプのテストは必要なく、代わりに計算モデルが使用される。[28] [29]その結果、バルカンNRTEにある陸上試験施設（STF）原子炉は2015年に閉鎖された。[30]
2012年6月、国防省はロールス・ロイス社に、ドレッドノート級およびアスチュート級HMSアジャンコート最終艦用の原子炉を製造する6億ポンドの契約を交付した。[31]国防省はまた、ロールス・ロイス社に、ダービーにあるロールス・ロイス海洋発電事業部の原子炉コア製造工場を改修してPWR3を製造し、工場の稼働寿命を2056年まで延長するための追加5億ポンドを交付した。[31] [32] 2020年1月、国家監査院は、工場の建設が予定より5年遅れており、2026年に稼働開始する予定であると報告した。[32] [33]
- 潜水艦
- ドレッドノート級SSBN [31]
- HMSドレッドノート（建造中）
- HMSヴァリアント(建造中)
- HMSウォースパイト(建造中)
- HMSキング・ジョージ6世（発注中）
未来
ロールスロイス社はSSN-AUKUS用の原子炉を製造しており、[34]これはPWR3またはその派生型である可能性がある。[35] [36]
参照
参考文献
- ^ abcde アシスタント主任技術者 - アスチュート・クリストファー・パーマー。「英国海軍原子力推進プログラムにおける主要技術の管理」（PDF）。ロールス・ロイス潜水艦。 2021年9月29日閲覧。
- ^ リッチー 2015、3ページ。
- ^ Ritchie, Nick (2015年2月). 英国海軍の原子力推進プログラムと高濃縮ウラン(PDF) (レポート). アメリカ科学者連盟、ワシントンDC：ヨーク大学、英国。p. 3 。 2021年9月19日閲覧。
- ^ ヴァンガードからトライデントへ;第二次世界大戦以降のイギリス海軍政策、エリック・J・グローブ、ボドリー・ヘッド、1987年、ISBN 0-370-31021-7
- ^ ダニエルズ、RJ (2004)。『時代の終焉：海軍建設者の回想録』ペリスコープ出版。pp. 135–136, 153。ISBN 1-904381-18-9. 2017年4月25日閲覧。
- ^ ガーディナー、ロバート、チャンブリー、スティーブン、ブズボン、プシェミスワフ (1995)。コンウェイの『世界の戦闘艦全集 1947-1995』。メリーランド州アナポリス：海軍研究所出版。529 ページ。ISBN 1557501327。
- ^ ダニエルズ、RJ (2004)。時代の終焉：海軍建設者の回想録。ペリスコープ出版。134 ページ。ISBN 1-904381-18-9. 2017年4月25日閲覧。
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- ^ 「原子力潜水艦」。米国海軍研究所。2021年11月。
イギリスは、消音のためのラフティングの概念や初期のポンプジェットなど、米国の潜水艦設計に重要な貢献をしました。
- ^ リッチー2015、3-6頁。
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- ^ 「AUKUS計画の詳細：経験よりも希望が勝利」原子力情報サービス。 2023年10月24日閲覧。
さらに読む
- ジョーンズ、ガレス（2019年9月）。「英国海軍における原子力推進の開発、1946-1975年」（PDF）（博士号）。プリマス大学。 2021年9月29日閲覧。
外部リンク
- ロールスロイス マリンプロダクツ - 原子力発電所