小型化・燃料・冷却材——原発復興を後押しする3つの技術革新

商用原子炉はすべて、ほぼ同じ仕組みで動作する。放射性物質の原子が分裂し、中性子を放出する。これらの中性子が他の原子に衝突し、それらを分裂させて、さらに多くの中性子を放出させる。その中性子がまた他の原子に衝突し、連鎖反応が続く。

この反応は熱を発生させる。その熱は直接利用されるか、水を蒸気に変えてタービンを回転させ、電気を生産するのに使われる。現在、このような原子炉は通常、同じ燃料（ウラン）と冷却材（水）を使用し、すべてがほぼ同じサイズ（巨大）である。数十年にわたり、これらの巨大な原子炉は世界中の電力網に電子を送り続けてきた。近年になり、気候変動とエネルギー自立への懸念が、メルトダウンや放射性廃棄物への心配を上回るようになり、原子力発電の人気は急上昇している。問題は、原子力発電所の建設には、莫大な費用と時間がかかることである。

新世代の原子力技術は、原子炉の外観と動作方法を再発明する可能性がある。原子力発電の支持者たちは、新技術が業界を刷新し、温室効果ガスを排出することなく化石燃料の代替に役立つことを期待している。

世界中で電力需要が膨らんでいる。気温上昇と経済成長により、より多くのエアコンが稼働している。製造業の近代化と気候汚染削減の取り組みが重工業を変えている。AI（人工知能）ブームにより、電力を大量消費するデータセンターがより多く稼働している。

こうした状況において原子力が役立つ可能性があるが、それは新しい発電所が安全で信頼性があり、安価で、迅速に稼働できる場合に限られる。新世代の原子力発電所がどのようなものになるかを以下に示す。

小型化

現在建設されているすべての原子力発電所は基本的にオーダーメイドで、設置場所に合わせて設計・建設されている。しかし、小型モジュール炉（SMR）は原子炉開発に組み立てライン方式をもたらす可能性がある。プロジェクトを小型化することで、企業はより多くの炉を建設でき、プロセスが標準化されるにつれてコストを下げられる可能性がある。

うまくいけば、SMRは原子力の新しい用途も生まれる可能性がある。軍事基地、鉱山のような孤立した場所、または災害後に電力を必要とする遠隔地のコミュニティは、米国のBWXテクノロジーズ（BWX Technologies）が国防総省と共同で開発しているような移動式原子炉を使用できるかもしれない。化学製造などに熱を必要とする産業施設は、原子力スタート …

人気の記事ランキング

1. How one controversial startup hopes to cool the planet 35年に「気温を下げる」 イスラエル発・科学者集団、 成層圏ビジネスの危険な賭け
2. America’s new dietary guidelines ignore decades of scientific research 「ステーキとバターを食べよ」米国の新食事ガイドラインが波紋
3. Meet the new biologists treating LLMs like aliens ブラックボックスの蓋が開く 「異星人」として扱うことで 見えてきたAIの正体
4. Text-to-image AI models can be tricked into generating disturbing images AIモデル、「脱獄プロンプト」で不適切な画像生成の新手法