12/08/19 18:26:22.93
ナトリウムはともかく半世紀の歴史を持つ重水炉を馬鹿にするのはどうかと思うよ窪田くん
302:名無電力14001
12/08/20 08:59:03.12
ネットサーフィン(死語)でお勉強は超簡単?
303:名無電力14001
12/09/08 15:58:40.30
【第4世代原子炉(GEN-IV)】
第4世代原子炉は現在研究中の理論上の原子炉の設計の基準。
第4世代炉のうち次世代原子力炉と呼ばれている超高温ガス炉(VHTR)を除いて多くは一般的に2030年までの商業利用は不可能と考えられている。
超高温ガス炉は2021年に完成予定である。
現在世界中で運用されている原子炉は一般的には第2世代から第3世代の原子炉であり、多くの第1世代原子炉は廃炉となっている。
現在の原子力装置技術と比べ、第4世代原子炉に主張される利益には
(1)核廃棄物の必要保管期間について、千年紀単位から数十年単位に大幅短縮可能
(2)同量の核燃料で100-300倍以上エネルギーを生む
(3)既存の核廃棄物のエネルギー生産中での消費能力
(4) 改良された運用安全性
などがあげられる。
欠点の一つとしてすべての新型炉の技術は創始期の原子炉運用者の経験が少ない場合に危険性がより大きいことである。
原子力工学者のデイビッド・ロッシュバウムはほとんどすべての種類の核事故は当時の先端技術で起こっていると説明している。
彼は「新しい原子炉と事故の問題は2重である。予測実験で計画できない筋書きが起こることと人間のミスである」と主張する。
アメリカ研究所の指導者は「新しい原子炉の製作、建築、運用、維持は険しい学習曲線に直面するだろう、先進技術は事故とミスのリスクを高める。
技術はたぶん証明されても人間は証明されていない。」と述べている。
304:名無電力14001
12/09/08 16:12:40.49
井土ヶ谷名物マルチコピペ
305:名無電力14001
12/10/02 03:14:05.01
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306:ネトウヨ ◆AsY3qfEsTg
12/10/05 20:15:36.35
■高速増殖炉で何故ナトリウムが推進されたかの検証結果
1)炭酸ガス炉が軽水炉に負けたことの呪縛
軽水炉同等の経済性を、今日的なコンセプトである「熱効率改善」ではなく
「プラント建設コストの削減」と、「規模拡大メリット」で追求しようとした
1-1)鉛は重く、ナトリウムは軽い、そのために鉛原子炉だと、原子炉容器を
鉛のスロツシングに耐える厚手で作る羽目になり、ますます重くなり
建物基礎との剛接合に難があり、原子炉容器の現地輸送に難点がある
と看做された。
1-2)日本の原子炉が
「原子炉と蒸気発生器が一体化して、結合配管断裂の心配のないタンク型」
ではなく、「結合配管の断裂の恐れがぬぐえない原子炉・蒸気発生器分離型」で
建設されているのも、タンク型だと原子炉容器が大きくなり、厚手の容器になり
建設コストが2割割り増しで掛かるからのようである。
1-3)更に、原子炉に制御棒貫通パイプなどを溶接したあとに、原子炉を一体焼鈍して、
溶接部分に溜まった熱応力を開放してやらないと、原子炉容器の応力腐蝕割れの
原因になるのだが、日本では直径10mの一体焼鈍設備しかなく、大型炉だと
分離型のほうが作りやすいという事情もあるようだ
307:名無電力14001
12/10/05 21:28:27.78
■高速増殖炉で何故ナトリウムが推進されたかの検証結果(2)
2)増殖率1.2の高増殖率、軽水炉に比肩しうる安いプラント建設費を追求し
増殖率1.2のため 大量の高速中性子が必要になり、1立米あたりの核分裂量を引き上げ、
発生する強烈な熱を液体金属で除熱する、今日の尺度で言えば安全軽視・経済偏重設計
2-1)熱伝導率(W/mK) 炭化珪素100-350 Na83.6 炭素23 耐熱合金17 鉛15.8 水0.5 He0.16
鉛の熱伝導率は液体金属の中でも悪く、ナトリウムの1/5しかない
つまり、ガンガン燃やしてガンガン放熱するのには向いていない
2-2)鉛原子はNa原子より遥かに大きく、中性子反射能に優れるが、減速能が劣る
A)つまり、とろ火で燃やしても、中性子が漏れない分溜まる
B)高速増殖炉にも多量に存在する熱中性子を減速する能力が劣り
ドップラー効果=U238の温度上昇による中性子捕獲増大を発現できない
つまり鉛だけではドップラー正にしずらく、増殖を犠牲にして減速材
の併用が必要
308:ネトウヨ ◆AsY3qfEsTg
12/10/05 21:31:13.74
C)Naはもともと中性子が漏れやすいので沸騰して気泡を生じても中性子漏れ
が急増しないため、ボイド反応度負の特性が悪い。鉛は逆にボイドで
中性子漏れが急増して急ブレーキはかかる。しかし、鉛の沸点は1700度を
を超え、金属製の原子炉容器の耐熱温度を超えるので、
昔は「鉛のボイド特性のよさは無意味で、ナトリウムの単体での
ドップラー特性のよさを取るべき」と考えられた
※現代的考え=高温操業による熱効率向上から言えば
「鉛+減速材の平均ドプラーはNaと同等で、寧ろナトリウムのボイド特性
の悪さ、沸点の低さは危険」といえる
D)鉛は中心部の中性子漏れが特にすくなく、大型化すると中心部の中性子過剰
つまり反応度過剰を招き易い。大型化する場合 中心部燃料のPu富化度を落とす
とか、中心部にもブランケット燃料を配置するなど、中性子過剰対策が必要だが
昔は「鉛は大型化しずらく、Naは大型化しやすい」という観念が多かった
3)腐蝕・酸化鉛沈殿物・ポロニウム問題
鉛の腐食性が昔は解決の目処がたたなかった、また、ポロニウム発生を予防
するために鉛100%で操業すると、融点が高いために、コールドトラップで
酸化鉛を析出捕獲するのが困難であった
309:名無電力14001
12/10/05 22:14:04.97
何故 ナトリウムで設計されたか?
米国やフランスがナトリウムだったせいもあるだろうが、
■1970年代の背景として
1)安全性については「盲人蛇に怖じず」で、現代的視点から見ると、
安全性軽視、経済性重視であった。
2)当時は、再エネ技術や海水ウラン吸着技術が現在ほど発展しておらず、
中国やインドの高度経済成長が1980年代に起こると思われており、
急速な増殖と核燃料の増産が必要だと思われていた
3)高速増殖炉で、軽水炉を代替するつもりだったので、経済性最優先になった
4)経済性追求の方策が、現代的な熱効率向上ではなく、建設費の安いプラント
で大出力を追求する・・というものだった。
背景として、現代では原子力発電コストで最大部分は、事故損失保険料3円/kwhや
廃炉・再処理・地元対策2.7円/kwhが大きく 建設費・金利2.6円/kwhの比率は低いが
1970年代は燃料費が安く、事故損失保険や、バックエンドコストは過小評価されて
電力会社の損益計算書に引当金が充分計上されておらず、減価償却費・金利がもっとも
目立つコストだったのと、炭酸ガス冷却炉が大型低出力すぎて、小型高出力の軽水炉
に駆逐されたために、熱効率向上より建設費削減・大出力に焦点が置かれた設計になっている
310:名無電力14001
12/10/05 22:30:04.19
しかし、今日、再生可能エネルギーの発展、海水ウランで当面100年以上繋げそうな
状況を見ると、
高速増殖炉計画への社会的ニーズも転換していると思われる・・即ち
1)核種変換=中性子錬金術でMAをFPにしたり、セシウムを中性子捕獲でレアアースにする
核廃棄物やありふれた物質から、レア元素を合成する研究炉
・つまり、熱中性子炉を全面的にFBRでリプレースするのは数十年あとでもいい
2)あくまで再エネを支える脇役。発電方面ではなく、再エネでは手が届かない
工業用熱源・原子力熱電併給を目指す。 建設費をケチるかわりに
贅沢にカネをかけて技術の及ぶ限り安全性を追求し、高温化のために高価な
先端素材を惜しみなく遣い、熱効率向上や熱電併給中性子漏れ抑止などで売上げを稼ぐ。
・また、高温化・中性子漏れ削減すれば 核物質装荷量=事故時損害を削り、
使用済み核燃料排出量=再処理費を削り、建物被曝を軽減して廃炉費を削りつつ
熱効率向上で電気収量を向上でき、中性子を核種変換に有効利用できる
3)安全性が第一で、増殖比率の追求は二の次でいい
再エネや、海水ウランもあるので、あせって核燃料の急速な増産を急ぐ
必要は軽減したし、増殖は「増殖比率1を切るとU238が勿体無いから」と
言う長期的問題に優先度が低下した。むろん、再エネ建設が進む前に
中国・インドの高度成長が(当初見込みより25年遅れで)始まっており
原子力は独伊を除く 世界的には過渡期エネルギーとして必要との認識
も根強いが、フランス並みに原子力に邁進しつつあるインドですら、
反対運動は強い。それに福島原発事故損害はチェルノブイリの3倍の48兆円
にも達した。もはや、1970年代のような安全軽視は許されない
311:名無電力14001
12/10/05 23:24:19.07
高速増殖炉は、本来は 熱中性子炉と 核融合の中間を繋ぐ「豊富な中性子発生源」
になるはずだったが、当初の設計方針が安全軽視で、売上げを伸ばすより、コスト
カットに過ぎたのと、時代背景も技術開発状況も大きく変わってきている
もんじゅは失敗作とあきらめて、
鉛冷却とガス冷却と溶融塩 高速増殖炉型と 加速器駆動未臨界炉型で
離島周辺に浮体原子力発電所の形で 浮体実装する前提で、
取り急ぎ、3万kw研究炉 30万kw実証炉 225万kw商用炉を
設計コンペしてみる必要があるのではなかろうか?
-------
個人的には
高速増殖炉だと、「豊富な高速中性子を発生するには、核分裂させまくるしかない」
という設計思想になりがちで、鉛を使えば「中性子を漏らさないことで溜める」
ことはできるけど、鉛を使っても立米当たり発熱量は軽水炉の数倍に達するだろう。
立米当たり発熱を下げ(核分裂をとろ火で長く燃えるようにし)て、なおかつ
豊富な高速中性子を発生させて、U238やMAや高次Puも燃やし、ブランケットの
U238/セシウムを中性子捕獲でPuやレアアースに変える・・となると
やはり次世代の安全性強化高速中性子炉としてADSの魅力は捨てがたいよな。
ウラン・プルトニウムの核分裂で発生する高速中性子はせいぜい2-3個だが
鉛に高速陽子をぶつけて核破砕すれば60個もの高速中性子が叩き出される
ようだから、加速器に5-7%電気を食われても、熱効率を20-30%
向上させ、U238やMAも無駄なく燃焼できれば、数万年保管をしなくてよくなる
事を含めて、差し引きのメリットは大きい。
312:名無電力14001
12/10/05 23:27:36.60
ADS炉型は今は鉛ビスマスだが、鉛冷却なら凝固点が上がっても、ポロニウムの出ない鉛100%
にして、発生したビスマスを高温超伝導線材業者に売って儲けたほうがいいのではないか?
酸化鉛スラグ対策が難しいけどね
核融合ブランケットの冷却鉛で炭化珪素複合材が進展してきているようだから
URLリンク(www-jt60.naka.jaea.go.jp)
炭化珪素で燃料被覆管だけでなく、ヘリウム熱交換器も被覆して、950℃以上での
操業を目指すべきだと思う。原子炉容器内面も製鉄高炉のように耐熱材料で
被覆すれば1350℃までヘリウムを熱して、原子力製鉄もシャフト炉より効率のいい
ITMK3が使えるようになるが・・まあ目先は400℃みたいだから、2025年に950℃狙い
でも欲張りすぎかもしれん。
炭化珪素の接合は銅ガスケットでも950℃はいけるかもだが、炭素系なら2500℃以上に
耐えるガスケットもあるそうだよ?
一時は、操業期間中に電気分解やゼオライト吸着でFPを除去できる溶融塩にも大いに惹かれたけど
どうせ、腐蝕を考えたら1年に1回は停止してメンテナンスやらなくちゃならないし
40年燃料交換不要ってそんなに凄いメリットなのかな?と最近は考え直した
(まあ再処理コスト削減は大きいけどさ) 窒化物固体燃料だったら、
ADSの偏る中性子濃度にあわせて、富化度を中心と外側で変えられるし
分厚いブランケットでウランをPuに変えたり、セシウムをレアアースに変えたり
できるけど、溶融塩だとそういうことができないからな。トリウムはガンマ線が
怖いから、まだ使いたくないし。
ガスでも、増殖率1.08は逝けるそうだから、耐腐蝕材料で冒険しなくてもいい
、炉心溶融しにくい点で、ガスもすばらしいのだけど、ADSだとターゲットの
冷却が難題だよな。ガスだと増殖を犠牲にして核分裂を抑えた高速増殖炉タイプが
ADSより手堅いよね。フランスは最近ガス炉マニアだそうだよ。受動安全性を考えると
確かにガスも捨てがたいよな ただ中性子漏れ防止するために、かなり分厚い
原子炉容器が必要だと思うけど
313:名無電力14001
12/10/05 23:48:16.07
>>293
CANDLEや 進行波炉だって、制御棒はあるんじゃないのか?
ただ現在のFBRが外周にブランケットがあるのを
「燃料棒の下部もブランケットにしよう」ってだけだと思う
ていうか進行波炉はナトリウムってのが驚いちゃうな
アメリカ版のもんじゅちゃんに何でビルゲーツが出資したんだろうな?
いずれにしろ、海水ウランや、再生可能エネの技術開発の進展を見れば
増殖だけに的を絞った炉は第四世代炉としては駄目だと思うな
日本で言えば、クソみたいな不安全で熱効率の悪い、1960年代
基本設計のプロペラ機みたいな原子炉だらけなんだが
それを、贅沢にカネを投入して、現代技術の粋を尽くした安全炉に建替えたい
わけで、最大の問題は【建替え費用の財源はどうやって捻出するんだ?】
ということに尽きる
となれば、熱効率を50%以上に上げられない原子炉は 第4世代として
建設される目がないよ。 熱効率向上が建替えの財源になるのだから。
それに、【発電手段としては】原子力は過渡期エネルギーにすぎず、
原子力の将来は 原子力製鉄とか 原子力エチレン焼成とか 原子力石炭液化
原子力再エネ廃材プラスチック油化・ガス化リサイクルとか
「メガソーラーではできない、メガソーラーを補完する勢力」として
原子力の未来があると思うから 増殖一本槍には疑問と古さを感じる
TWRも4SもCANDLEもそうだ
ところで、事故確率は「炉年」で評価すべきだと思うか?
「累計発熱量」で評価すべきだと思う? クラスタ炉だと事故確率上がるかな?
314:名無電力14001
12/10/06 01:24:31.86
>>282
東芝も、「原子炉は今後は発電だけじゃ駄目だ」という思いや、世界的な
小型熱源需要が工業熱源だったりするから多目的を謡ってはいるが
高温ガス炉と違って950度を出せないから
水素を作るのに燃料電池の逆反応を使うやり方を提案するしかないんだが
それだと水素供給に大量のセルが必要だからコスト的にどうかと思う
確かに500度あればNEDOL法石炭液化やタールサンド用の蒸気供給はできるが
石炭液化も、タール・重油の水素化分解も「水素を食いまくる」から
最高温度500度程度では厳しいよな
熱効率も大幅に劣る。
安全性やクーリングタワーの水消費の少なさも高温ガス炉に比べて4Sは劣る
----------
受動安全などはもんじゅよりはよくできていると思うけど
輸出商品だから、安全性の点では、割切っており、事故に対する備えは
Pdfが強調するほど厚くはない
ドップラー効果による受動安全は、スクラム失敗でも
解析では700度台で収まるようだが、ナトリウムの沸点は880度近辺で
ボイド正だから、解析より140℃上がって沸点に達したら暴走を始めてしまう
空冷冷却と二重系統化されたヒートシンクを準備して
沸点に達してしまっても、冷却で沸点以下に回復できる装置がない
つまり、受動安全がプラント簡略化手段になってしまっており
ドプラーによる受動安全を突破されたら、次の防衛線がない
315:名無電力14001
12/10/06 01:28:11.94
免震も二次元免震のようだから、縦ゆれで建物が
船でいうサギング ホギングの力を受けて折れたら
蒸気発生器と原子炉の間のナトリウム配管の上に
瓦礫が落ちてきてエライ事になりかねない
窒素封入してあるのは原子炉だけみたいだから
SGに通じるNa配管が破れてNaが漏れたら大火災だな
本質的にナトリウムを選んだ時点で「割切った安全性」しか
付与できないから、割切りたいなら、増殖を割切って安全を優先して欲しいものだ
どうせ安全性を割切った輸出用簡易高速増殖炉が大事故を起こしたら、
東芝は日本政府に泣きつくのだろうから、他人迷惑な話だ。
高温ガス炉ですら、配管が破断して、隔離弁がSBOで働かねば黒鉛火災の
可能性だってあるから、不活性ガス消化剤・鉛を消火資材として集積
せねばならない ナトリウムFBRは更に強力な後備消火・冷却準備がなくては
とても危なくて運転できないだろう
316:名無電力14001
12/10/22 11:34:48.64
名前隠しても文章でばれてますよ細切れクボタくん。誰でも知ってる情報を
さも自分が考えたようにかつ嘘や勘違いを交えて話す癖はなおってねえな。
今年春からの宿題はまだ解けないのか?
317:名無電力14001
12/10/22 22:33:13.23
よっぽどネットサーフィンでお勉強(ry)
でまなんだ「ぼくのかんがえたさいきょうげんしろ」を聞いてもらいたかったんだろうねぇ
名前欄が消えてないことに途中で気づいて急いで名無しに戻してるあたりPCのお勉強は
は学べてないようでw
ネットでかき集めた雑多な情報に妄想を付加してさも自分が考えたかのように…
相変わらず元素合成と浮体式と溶融炉にご執心なようで。
318:名無電力14001
12/10/23 00:16:34.22
特亜系エセ左翼・カルト宗教団体が行っている敵対する人物への組織的な嫌がらせ、集団ストーキング、電磁波悪用による体調不良、マインドコントロールの手口、「集団ストーカー カルト」で検索してください。
319:名無電力14001
12/10/24 10:20:55.63
9条マンセーの会員のお前はむしろチョンよりだろ、コピペでも仲間割れはよくないぞカルト歯医者よw
320:名無電力14001
12/11/12 22:52:21.80
TWRやCANDLEの試験炉ぐらい作っちゃえばいいと思う
数10億円で2~3年で作れるでしょ
原研の空いてるところに、ずぼぼぼぼと建てればいい
JRR-2とかもう使って無い所につくっちゃえ
321:名無電力14001
12/11/15 12:55:29.09
なんども言うけどまだ道路標識や信号の意味すらわかってないようなやつに
いきなり路上教習させるようなことを言うのかねぇこのバカは。<いきなり試験炉だやれ浮体式でやれだ