BN-1200

BN-1200: 次世代ナトリウム冷却高速増殖炉

BN-1200は、ロシアのOKBMアフリカントフ社が開発しているナトリウム冷却高速増殖炉で、商用原子炉として世界原子力協会に認定されています。この原子炉は第4世代の技術を採用し、安全性の向上や燃料効率の改善を目指しています。

概要

BN-1200は、事故時の安全性向上とともに、MOX燃料を使用した場合の増殖比を1.2から1.3、または最大1.35とすることを計画しています。さらに、窒化ウラン燃料においては増殖比1.45を目指しています。BN-600を基に設計されているため、その経験値を活かしつつ、より大型な燃料集合体を採用しており、燃料交換システムも簡素化する方針です。また、炉内遮蔽体として炭化ホウ素を使用することも検討されています。

この原子炉は熱出力2900MW（290万kW）、電気出力1220MWを想定しており、中間熱交換器の一次冷却材温度は550℃、蒸気発生器では527℃に達します。これにより、全体の熱効率は42%、正味熱効率は39%を見込んでいます。特に、安全性向上のために一次冷却系の外部ナトリウム配管を削減し、事故時に自動的に冷却が行われる仕組みの導入が計画されています。また、炉心の設計寿命は60年を想定しています。

OKBM社ではMOX燃料を使用した最初の炉を2020年に運転開始した後、2030年までにさらに8台の運転を目指す構想があります。サンクトペテルブルクに所在するアトムエネルゴプロジェクトも設計改善に関与し、発電コストは0.65ルーブル/kWh（約2.23セント/kWh）を見込んでいます。

計画と進行状況

ロスアトムの科学技術委員会は、スヴェルドロフスク州ザレーチヌイにてBN-1200の建設を承認し、2020年内の運用開始を目指しました。2012年にはBN-1200やBN-1600、または鉛冷却高速炉のBREST-300の2基建設を発表しました。6月にはスヴェルドロフスク州政府により、5号機としての建設が承認され、技術設計は2013年に完了、機器製造は2014年、施工開始は2015年を予定していました。

しかし、2015年に施行されたBN-800の運転経験を基にした設計改良が必要とされ、建設は無期限に延期されることが決定されました。2016年時点では2025年頃の着工が新たに計画されています。

設計の特徴

BN-1200の設計は、過去のBN-600やBN-800の技術を踏襲しつつ、以下のような改善が施されています。

1. 受動安全機能の追加：事故時に自動で作動する制御棒を設置し、炉内ナトリウム温度の上昇に対処します。
2. 事故時除熱系の接続変更：1次系に受動的事故時除熱系を接続し、信頼性を向上させています。
3. 封じ込め機能の強化：ナトリウム漏洩に対する安全策として、ナトリウム浄化系を原子炉容器内部に設置し、事故時の放出を封じ込めます。
4. 経済性の向上：燃料交換の頻度を削減し、年間の稼働率を90%に保つことを目指しています。

また、運転期間を延長し、蒸気発生器を大型化することにより、材料の使用量を削減し、新しい構造材料を採用することが予定されています。これにより、使用済み燃料の取り扱いを簡略化し、効率的かつ安全な運用が期待されています。

関連項目

• - 第4世代原子炉
• - BN-350
• - BN-600
• - BN-800

BN-1200は、次世代原子炉として、技術的な革新と安全性を追求した重要なプロジェクトであり、その進捗には大きな注目が集まっています。

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