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原子炉の炉心を3Dプリンターで出力、次世代原発のプロジェクトが米国で進行中

 原子力発電に使う原子炉の炉心を3Dプリンターで出力するプロジェクトが、米国で進められている。性能の優れた原子力システムを低コストでスピーディーに構築できる利点が期待されるが、部品が完成したあとには多大なコストと時間がかかる認可プロセスという難題が待ち構えている。

TEXT BY DANIEL OBERHAUS

TRANSLATION BY MAYUMI HIRAI/GALILEO

WIRED(US)

IMAGE BY ANDREW SPROLES/OAK RIDGE NATIONAL LABORATORY, US DEPARTMENT OF ENERGY
IMAGE BY ANDREW SPROLES/OAK RIDGE NATIONAL LABORATORY, US DEPARTMENT OF ENERGY

カート・テラーニは、原子力エネルギーの“未来”を加速したいと考えている。そこで、“過去”に注目することにした。

テラーニは、テネシー州にあるオークリッジ国立研究所(ORNL)の物理学者やエンジニア、コンピューター科学者などからなるチームとともに、原子炉の一種であるガス冷却炉の部品の設計と開発に1年半かけてきた。

ガス冷却炉は核時代の最初期から存在してきた技術である。だが、ORNLが開発した最新の原子炉には、21世紀ならではの工夫が盛り込まれている。2023年に実証炉の稼働が実現すれば、3Dプリンティングでつくった炉心を備えた世界初の原子炉になるのだ。

「わたしたちが取り組んでいるのは、性能の優れた原子力システムを、これまでよりも速く構築する方法を見つけることなのです」と、原子炉を3Dプリンターで出力する研究開発プロジェクト「Transformational Challenge Reactor(TCR)」のテクニカルディレクターであるテラーニは言う。「原子力を取り扱う方法を根本的に変えることを目標にしています」

変化を望まない業界

原子力業界は非常に保守的で、変化を望まないことでよく知られている。テラーニは、米国のすべての原子炉で、半世紀も前に考案された技術がいまだに使われていることを嘆かわしく思っているという。

「壊れていないなら直すな」という考え方は、新しい原子力発電所の建設に伴う固有のリスクと高額な費用をうまく処理するためのひとつの方法ではある。だが、それが米国で「炭素を排出しないエネルギー」の大部分を供給する業界において、改革を抑止してきたのだ。

テラーニが懸念するのは、原子力業界が新しい技術を取り入れなければ、近いうちに時代遅れになってしまうということである。

だからといって、十分な努力もせずに実験用原子炉の建設を始めるべきだというわけではない。原子力業界の動きが非常に遅い理由は、判断を誤ったときの代償があまりにも大きいからだ。チェルノブイリや福島で起きた事故は時代を決定づけた大災害であり、二度と繰り返したくない。

だが、同じように融通が利かないことで知られているほかの業界では、リスクを避けたいという理由で新しい技術の導入をやめたりはしていない。航空宇宙産業を見るだけでも、企業はロケット全体を3Dプリンティングで作成したり、自動着陸する飛行機を飛ばしたり、ロケットのブースターを洋上で回収したりしている。

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