S1B (原子炉)

S1B原子炉の概要

S1Bはアメリカ海軍における最新の発電・推進用原子炉で、特にオハイオ級原子力潜水艦の後継であるコロンビア級原子力潜水艦に搭載されることを目指して開発されています。その型式名であるS1Bは、各要素を示しており、具体的には「S」は潜水艦用、「1」は設計担当メーカーであるベクテルにおける炉心設計の世代を指し、「B」は同じく設計を担当するメーカーの名称です。

設計と技術的特性

この原子炉は加圧水型であり、設計はノルズ原子力研究所が行っています。S1Bの大きな特徴は、エネルギー密度が向上している点です。これにより、搭載される艦の運用寿命に相当する42年以上の寿命が見込まれており、これまでに開発された海軍用原子炉の中でも特に長寿命を誇るものとされています。燃料交換が不要となるように設計されているため、長期間にわたり操業が可能ですが、こうした性能の実現には新しい製造プロセスや技術が求められます。

開発の過程

S1B原子炉の開発は2010年に開始されました。このプロジェクトには、バージニア級潜水艦に搭載されているS9G原子炉技術が活用され、さらにS8Gの地上設置型原型炉での燃料交換プログラムも重要な役割を果たしました。これにより、S1B用の炉心に関する技術が検証され、燃料被覆管材料や核燃料についての評価も行われました。

特に2018年から2021年にかけては、S8G陸上原型炉でのオーバーホール工事の際にS1B用の炉心に交換され、実地でのテストと検証が行われました。

課題とスケジュール

しかしながら、S1B原子炉の開発には多くの課題がありました。既存の燃料被覆管や製造プロセスでは、求められる性能を実現することが難しいため、新しい技術の開発が必要とされています。そのため、国防省はコロンビア級潜水艦の建造を当初の予定よりも2年間遅らせ、原子炉の調達も同様に遅らせる決定をしました。これにより、2017会計年度から2019会計年度にかけて、先行する準備が行われることになります。

結論

S1Bは、コロンビア級潜水艦の核推進システムの要となる原子炉であり、長期運用に耐える革新的な技術が求められる中で、その性能を確保するための研究と開発が進められています。これにより、アメリカ海軍の潜水艦部隊の未来を支える基盤が築かれているのです。

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