小型モジュール炉

軽水型小型モジュール原子炉（SMR）の図

小型モジュール炉（SMR ）は、定格出力が300MW e以下の原子核分裂炉の一種である。SMRは工場で製造され、プレハブモジュールとして設置場所に輸送されるように設計されているため、建設の合理化、拡張性の向上、および複数ユニット構成への統合の可能性が考慮されている。[ 1 ] SMRという用語は、サイズ、容量、およびモジュール式の建設方法を指す。原子炉技術と原子力プロセスは設計によって大きく異なる場合があります。現在開発中のSMR設計の中で、加圧水型原子炉（PWR）が最も一般的な技術である。しかし、SMRの概念には、第4世代原子炉、熱中性子炉、高速中性子炉、溶融塩炉、ガス冷却炉モデルなど、さまざまなタイプの原子炉が含まれます。[ 2 ]

商用SMRは、モジュールあたり最低5MW e （電力）から最大300MW e（熱電対）の電力出力を実現するように設計されています。SMRは、電力ではなく、純粋に淡水化や施設の暖房用に設計される場合もあります。これらのSMRは、メガワット熱量（MW t）で測定されます。多くのSMR設計はモジュール式システムを採用しており、お客様はモジュールを追加するだけで必要な電力出力を得ることができます。

同様の軍用小型原子炉は、1950年代に原子力推進の潜水艦や船舶の動力源として初めて設計された。[ 3 ]しかし、軍用小型原子炉は、燃料の種類、設計、安全性において商用SMRとは大きく異なる。軍は歴史的に、小型原子力発電所の動力源として高濃縮ウラン（HEU）に依存しており、多くのSMRで使用する予定の低濃縮ウラン（LEU）燃料タイプは使用していない。発電要件も大幅に異なる。原子力海軍艦艇は瞬間的な電力バーストを必要とし、蒸気駆動電力を得るために小型の搭載型海水および淡水タンクに頼らなければならない。2025年時点で最大の海軍原子炉の熱出力は700 MW t（A1B原子炉）と推定されている。[ 4 ]加圧水型原子炉（PWR）SMRは、モジュールあたりの電力負荷がはるかに小さく、その電力はモジュール内および原子炉周囲に貯蔵されている大量の淡水を加熱するために使用される。 SMR は最大 10 年間にわたって一定の電力負荷を維持し、平均して 2 年ごとに中断のない燃料補給サイクルが発生します。

海軍設計者が直面する大きなスペース制限を克服するためには、安全性と効率性システムの犠牲を払う必要があります。今日の小型原子炉は、広大な田園地帯で稼働するように設計されており、根本的に異なる貯蔵技術と安全技術の設計のためのほぼ無限のスペースを生み出しています。[ 5 ]それでも、小型軍用原子炉は優れた安全性の実績を誇っています。公開情報によると、海軍は60年間の運用期間中、米国内でメルトダウンや放射性物質の放出に見舞われたことはありません。2003年、フランク・ボウマン提督は、そのような事故は一度も発生していないと証言し、海軍の主張を裏付けました。[ 6 ]

テクノロジー企業は、データセンターへの電力供給に SMR を利用することに強い関心を示しています。

モジュール型原子炉は、現地建設の削減と格納容器効率の向上が期待されています。また、緊急時に外部電源や人的介入なしに作動する受動的安全システムによって安全性が向上することも期待されていますが、これはSMRに特有のものではなく、ほとんどの現代の原子炉設計の特徴です。SMRは操作が比較的単純であるため、発電所の人員コストが低いとされており[ 7 ] [ 8 ]、従来型原子炉の建設を阻む財政的および安全上の障壁を回避できるとされています[ 8 ] [ 9 ] 。

オレゴン州立大学（OSU）の研究者たちは、ホセ・N・レイエス・ジュニア氏率いる研究チームによって、2007年に世界初の商用SMRを発明しました。 [ 10 ] [ 11 ]彼らの研究・設計コンポーネントのプロトタイプが、 NuScale Powerの商用SMR設計の基礎となりました。NuScaleとOSUは2013年に初のフルスケールSMRプロトタイプを開発し、[ 12 ] NuScaleは2022年に米国で初めて商用SMR向けの原子力規制委員会（ NRC）設計認証を取得しました。 [ 13 ] 2025年には、さらに2基のNuScale SMR、VOYGR-4とVOYGR-6がNRCの承認を取得しました。[ 14 ]

運用中のSMR

2024年現在、稼働可能なSMRの建設に成功しているのは中国とロシアのみである。[ 15 ]ロシアは2020年からロシア極東（ペヴェク）にある浮体式原子力発電所アカデミク・ロモノーソフを商業的に運転している。 [ 16 ]中国のペブルベッドモジュール式高温ガス冷却炉HTR-PMは2021年に送電網に接続された。[ 17 ]

2025年時点で、127のモジュール型原子炉設計があり、そのうち7つは稼働中または建設中、51は認可前または認可手続き中、85の設計者が潜在的なサイト所有者と協議中である。[ 18 ]

背景

この用語が広く使われるようになったのは、米国エネルギー長官スティーブン・チュー氏が2010年のウォール・ストリート・ジャーナルの論説で「小型モジュール炉（SMR）」を「アメリカの新たな原子力オプション」と表現したことがきっかけです。チュー氏は「SMRは（現場に）到着次第、『プラグ・アンド・プレイ』ですぐに使える」状態になり、より手頃な価格になると述べました。チュー氏は、バラク・オバマ大統領が新たなSMRの設計および認可プログラムに3900万ドルの予算を要請したと発表しました 。[ 19 ] [ 20 ]

安全性の向上とコスト削減への期待

規模の経済性という要因により、原子炉は大型化する傾向があり、規模自体が制約要因となるほどで​​す。さらに、1986年のチェルノブイリ原発事故は、世界中で開発の中断、資金削減、原子炉発電所の閉鎖など、原子力産業に大きな打撃を与えました。

これに応えて、オレゴン州立大学の研究者たちは、1990年代後半から2000年代初頭にかけて、最初の商用SMRプロトタイプの開発に着手しました。軍用機とは根本的に異なるOSUのSMR設計は、製造時間を短縮し、運用上の安全性を高め、運用コストを削減しました。その目標は、従来はコストが高すぎたエネルギー源を、民間企業や公共機関がより容易に利用できるようにすることでした。商用SMRの発明者として認められているOSUの研究者たちは、小型フォームファクタとモジュール設計により、メーカーは規模の経済性を大量生産の経済性に転換し、生産コストを下げ、製造効率を向上できると考えました。[ 21 ] NuScale PowerはOSUと提携し、2006年からこの製造戦略を最初に適用する企業となりました。[ 22 ] [ 23 ]

SMR推進派は、標準化されたモジュールを用いることで専用工場でオフサイトの工業生産が可能になるため、SMRは安価になると主張している。[ 24 ]しかし、SMRには経済的な欠点もある。[ 25 ]いくつかの研究では、SMRの総コストは従来の大型原子炉と同程度であると示唆されている。さらに、SMRモジュールの輸送に関する情報は極めて限られている。[ 26 ]批評家は、SMR1台あたりのコストが依然として高いことを考えると、モジュール式の建設は、同じタイプのSMRを多数建設する場合にのみ費用対効果が高いと指摘している。[ 27 ]そのため、十分な受注を得るには高い市場シェアが必要となる。

ネットゼロ排出経路への貢献

2024年2月、欧州委員会はEUグリーンディールの一環として、SMR技術を脱炭素化に重要な貢献をするものとして認めた。[ 28 ]

国際エネルギー機関（IEA）は、2050年までに世界の実質ゼロ排出を達成するための道筋として、2020年から2050年の間に世界の原子力発電を2倍に増やすべきだと考えている。[ 29 ]原子力機関（NEA）の専門家であるアントニオ・ヴァヤ・ソレル氏は、再生可能エネルギーは地球温暖化対策に不可欠だが、 CO2排出量の実質ゼロを達成するには不十分であり、原子力発電の容量を少なくとも2倍に増やす必要があることに同意している。 [ 30 ]

現在世界にある約400基の大型原子力発電所と同じ電力を生産するには、ドイツ連邦原子力廃棄物管理安全局（BASE）は、数千から数万基のSMRを建設する必要があると警告している。 [ 3 ] [ 31 ]

CO2排出量を大幅に削減するためには、全く同じタイプのSMRを工業的に大量生産し、世界中に迅速に配備する必要がある。原子力機関（NEA）はCOP28において、「ネットゼロのためのSMR加速」イニシアチブを立ち上げ、研究機関、原子力産業、安全当局、そして各国政府間の協力を促進し、 2050年までに炭素排出量をネットゼロに削減し、地球の地表温度上昇を抑制することを目指している。[ 32 ] [ 33 ] [ 34 ]

今後の課題

推進派は、実証済みの技術を用いた原子力エネルギーはより安全であると主張し、原子力産業界は、小型化によって従来型の大型原子力発電所よりもSMRがさらに安全になると主張している。これは、原子炉メルトダウンに伴う主な問題が原子炉停止後に発生する崩壊熱にあるためであるが、SMRは出力が低いため、この崩壊熱ははるかに低いためである。批判派は、小型原子炉の数を増やすと[ 3 ] 、核燃料の輸送量が増加し、放射性廃棄物の発生量も増加するため、リスクが高まると指摘している。[ 35 ] SMRには、安全性がまだ証明されていない新技術を用いた新たな設計が必要である。

2020年まで、真にモジュール式のSMRは商用利用に供されていなかった。[ 36 ] 2020年5月、 2基の30MW e原子炉を備えた浮体式原子力発電所の最初のプロトタイプであるKLT-40型がロシアのペヴェクで稼働を開始した。[ 16 ]このコンセプトは原子力砕氷船の設計に基づいている。[ 37 ]中国では、最初の商用陸上型125MW e実証炉ACP100（Linglong One）の稼働が2026年末までに開始される予定である。[ 38 ]

デザイン

原子力発電には核分裂連鎖が必要です。

SMRには複数の設計が想定されています。既存の原子炉を簡略化したものもあれば、全く新しい技術を採用したものもあります。[ 39 ]提案されているSMRはすべて核分裂反応を利用し、熱中性子炉や高速中性子炉などの設計が含まれます。

熱中性子炉

熱中性子炉は、中性子を減速させるために減速材（水、グラファイト、ベリリウムなど）に依存しており、一般的には235核分裂性物質としてのウラン。現在稼働中の原子炉のほとんどはこのタイプです。

高速炉

高速炉は減速材を使用しません。代わりに、高濃縮ウラン（HEU）燃料を用いて高速中性子を吸収します。これは通常、炉心内の燃料配置を変更するか、異なる燃料を使用することを意味します。例えば、239Puは高速中性子を吸収する可能性が高い235U .

高速炉は増殖炉にもなり得る。これらの原子炉は、非核分裂性元素を核分裂性元素に変換する のに十分な中性子を放出する。増殖炉の一般的な用途は、炉心を「ブランケット」で囲むことである。238最も入手しやすい同位体であるU。238Uは中性子吸収反応を起こし、239Puは燃料交換時に原子炉から除去され、その後再処理されて燃料として使用される。[ 40 ]

テクノロジー

NRC 承認の SMR タイプの図: NuScale Powerが小型原子炉として開発したポンプレス軽水炉。

冷却剤

従来の軽水炉では、通常、冷却材および中性子減速材として水が使用されます。[ 41 ] SMR では、冷却材として水、液体金属、ガス、溶融塩が使用されます。[ 42 ] [ 43 ]冷却材の種類は、原子炉の種類、原子炉の設計、および選択された用途に基づいて決定されます。大型原子炉では、冷却材として主に軽水が使用されるため、この冷却方法を SMR に簡単に適用できます。ヘリウムは、高いプラント熱効率をもたらし、十分な量の原子炉熱を供給できるため、SMR のガス冷却材としてよく選択されます。ナトリウム、鉛、鉛ビスマス共晶(LBE) は、第 4 世代 SMR 用に研究されている液体金属冷却材です。大型原子炉の初期の研究ではナトリウムに大きな焦点が当てられており、それはその後 SMR に引き継がれ、液体金属冷却材としての有力な選択肢となっています。[ 44 ] SMRは冷却水の必要量が少ないため、SMRを建設できる場所の数が拡大し、鉱業や淡水化が行われている遠隔地も含まれる。[ 45 ]

熱発電

一部のガス冷却炉設計では、水を沸騰させるのではなくガスタービンを駆動することで、熱エネルギーを直接利用することができます。また、熱は水素製造や、淡水化、石油誘導体製造（オイルサンドからの石油抽出、石炭からの合成油製造など）などの他の産業用途にも利用することができます。[ 42 ]

荷重追従

SMRの設計は一般的にベースロード電力を供給することが期待されていますが、提案されている設計の中には電力需要に応じて出力を調整することを目的としているものもあります。[ 47 ]

もう一つのアプローチ、特に高温熱供給を目的としたSMRの場合、熱電併給発電（コージェネレーション）を採用し、一定の熱出力を維持しながら、不要な熱を補助用途に転用するという方法があります。地域暖房、淡水化、水素製造などがコージェネレーションの選択肢として提案されています。[ 48 ]

夜間淡水化には、生産時以外の時間に水を供給するための十分な淡水貯蔵容量が必要である。[ 49 ]逆浸透膜と熱蒸発器は、海水淡水化の2つの主要な技術である。膜淡水化プロセスは、水ポンプの動力として電気のみを使用し、2つの方法の中で最も多く利用されている。熱プロセスでは、供給水流は段階間で圧力を連続的に低下させながら、複数の段階で蒸発される。熱プロセスは熱エネルギーを直接使用し、熱エネルギーを電気に変換することを避ける。熱淡水化はさらに、多段フラッシュ蒸留（MSF）と多重効用脱塩（MED）の2つの主要な技術に分けられる。[ 50 ]

原子力安全

ドイツ連邦原子力廃棄物管理安全局（BASE）が、過去および現在の136基の原子炉とSMRコンセプトを検討した報告書では、次のように述べられています。「全体として、SMRは原子炉1基あたりの放射性物質量が少なく、特に簡素化と受動システムの活用拡大を通じてより高い安全レベルを目指しているため、出力の高い発電所と比較して安全上の利点を潜在的に達成できる可能性があります。しかしながら、一方で、様々なSMRコンセプトは、例えば安全システムの冗長性や多様性に関する規制要件の緩和を優先しています。一部の開発者は、例えば内部事故管理の分野や計画区域の縮小、あるいは外部緊急時防護計画の完全な免除など、現行の要件の免除さえも求めています。原子炉プラントの安全性はこれらすべての要因に依存するため、現状の知見に基づくと、SMRコンセプトによって原理的に高い安全レベルが達成されると断言することはできません。」[ 51 ] [ 52 ] [ 25 ]

減速材と燃料の負の温度係数は核分裂反応を制御し、温度上昇に伴い反応を遅くします。[ 53 ]原子炉の停止後、崩壊熱を放散させるために原子炉は継続的に冷却される必要があります。福島原発事故やスリーマイル島事故のように緊急冷却が失われると、原子炉内の温度が高くなりすぎてメルトダウンを引き起こす可能性があります。初期の崩壊熱は原子炉の運転電力のごく一部であるため、SMRの運転電力が低いほど、放散する熱量が少なくなり、安全性が大幅に向上します。[ 54 ]

一部のSMR設計では、故障の恐れがある冷却ポンプを不要とするため、熱対流（自然循環）のみに基づく冷却システムを提案しています。対流は原子炉停止後も崩壊熱を除去し続けることができます。しかし、一部のSMRでは、受動冷却システムをバックアップするための能動冷却システムが必要になる場合があり、コストが増加します。[ 55 ]

一部のSMR設計では、一次炉心、蒸気発生器、加圧器が密閉された原子炉容器内に一体型に設計されています。この一体型設計により、汚染物質の漏洩を封じ込めることができるため、事故発生の可能性を低減できます。原子炉容器の外部に多数の機器が設置されている大型原子炉と比較して、この設計は封じ込め不能事故のリスクを低減することで安全性を高めます。一部のSMR設計では、原子炉と使用済み燃料貯蔵プールを地下に設置することも想定されています。[ 56 ]

溶融塩炉はSMRとして開発が進められているが、新しい概念ではない。1950年代から研究・試験プラントとして稼働している溶融塩炉は、現在では従来の水冷式SMRに代わるクリーンで安全な代替手段として注目されている。最も初期の溶融塩炉実験の一つは、テネシー州オークリッジで4年間稼働したが、1969年に臨界に達したため停止した。溶融塩炉実験は臨界事象に終わったものの、原子力研究コミュニティでは成功例として広く知られ、高く評価されていた。しかし、その後の調査で、原子炉の稼働率はわずか40%程度で、計画外の停止が171回発生したことが判明した。これらの停止は、放射性物質を捕捉・除去するために設計された活性炭層につながる慢性的な配管の詰まり、原子炉の熱を除去するために設計された送風機の故障、凍結弁安全システム内の漏れによる燃料漏洩など、いくつかの技術的問題に起因するものだった。これまでのところ、現代の金属は、4年間の使用において、小型原子炉の溶融塩の自然な腐食性を維持することができないことが証明されています。[ 57 ]

フッ化物塩冷却高温原子炉（FHR）でさえ、内部に核分裂生成物が蓄積し、冷却システムや安全システムが詰まるという問題を抱えています。還元抽出法を用いることで、蓄積が発生する前に捕捉することが可能です。この方法では、核分裂生成物よりも先にウラン燃料を除去します。しかしながら、フッ化物から発生するガスは非常に腐食性が高く、原子炉の金属を損傷させる可能性があります。代替案として、三フッ化窒素が提案されています。しかし、現在進行中の研究では、これが実行可能な代替手段であることが証明されておらず、その有効性は不明確です。[ 58 ]

放射性廃棄物

核廃棄物リサイクルにおける新技術は、現在の方法よりも安全で低コストな代替手段となる可能性を秘めています。分離変換（P&T）と呼ばれるこのリサイクルおよび廃棄物削減プロセスは、使用済み燃料をより少ない量の廃棄物にまで減量し、放射毒性を大幅に低減することができます。

P&Tでは、プルトニウムとマイナーアクチニドを抽出するために化学分離プロセスが用いられています。その後、特別に設計された原子炉を用いて超ウラン元素（ネプツニウム、プルトニウム、アメリシウム、キュリウム）の核変換が行われます。最後に、核分裂反応を利用して残りの元素を安全に破壊します。P&Tは、P&Tが排出する廃棄物の総量を削減することが期待されるため、放射性廃棄物管理の改善につながると考えられています。

高濃縮ウラン炉でも、より短い燃料サイクル技術を適用することで、高度な精製工程を必要とせずにメジャーアクチニドとマイナーアクチニドをリサイクルできるようになっています。この方法は現在、フランス、インド、日本、ロシア連邦の軽水炉高速炉で採用されています。これらの炉では、廃棄物からプルトニウムを他のアクチニドから分離する必要はありません。軽水炉高速炉では、使用済み燃料を焼成処理するパイロプロセス技術が現在開発中で、インド、ロシア連邦、欧州連合で稼働しています。SMR技術は非常に新しいため、これらの発電所で生成される使用済み燃料にパイロプロセス技術はまだ適用されていません。しかし、この技術が発展するにつれて、ほとんどのSMRにとって重要なリサイクル方法となる可能性が高いです。[ 59 ]

SMRの核燃料サイクルのバックエンドは、複雑で議論の多い問題であり、依然として議論が続いている。[ 60 ] [ 35 ] SMRによって生成される放射性廃棄物の量と放射毒性は、主にその設計と対応する燃料サイクルに依存する。SMRは幅広い種類の原子炉を包含するため、この問題に対する単純な答えはない。SMRには、第3世代の小型軽水炉や第4世代の小型高速中性子炉が含まれる可能性がある。

非従来型のSMRプロトタイプを開発しているスタートアップ企業の中には、廃棄物の削減を自社の提案するソリューションの主な利点として強調する企業もあり、自社の技術によって高レベル放射性廃棄物や長寿命放射性廃棄物を処分するための深地層処分場の必要性がなくなると主張するところもある。 [ 40 ] [ 35 ]これは特に、溶融塩炉や金属冷却炉（ナトリウム冷却高速炉や鉛冷却高速炉を含む）などの第4世代高速中性子炉を開発している企業に当てはまる。[ 61 ] [ 62 ]

高速増殖炉は「燃える」235ウラン（天然ウランの0.7％を燃料として利用しているが、238ウラン（天然ウランの99.3%を占める）を核分裂性核種に変換する239Pu。この新たに生成されたプルトニウムは核燃料として使用することができます。 [ 40 ]テラパワー社が提案する進行波炉は、原子炉の炉心から燃料を取り出したり、さらに再処理したりすることなく、その場で増殖した燃料を「燃焼」させるように設計されています。 [ 63 ]

一部のSMR設計はトリウム燃料サイクルに基づいており、これはウランサイクルに比べて廃棄物の長期的な放射性毒性を低減する方法として推進者によって提唱されている。[ 64 ]しかし、トリウムサイクルは、生産と使用のために大きな運用上の課題も抱えている。232Uと長寿の肥沃な233Uはどちらも強いガンマ線を放出します。その結果、これらの放射性核種の存在は、新しい核燃料の放射線遮蔽と、使用済み核燃料の長期貯蔵・処分を複雑化させます。 [ 65 ] [ 66 ]

2022年のクラル、マクファーレン、ユーイングによる研究では、より批判的なアプローチが取られ、特定のタイプのSMRは、従来の原子炉よりも出力単位あたりの廃棄物が多くなる可能性があると報告されており、1キロワットあたりの使用済み核燃料の量の5倍以上、活性鋼やグラファイトなどの中性子放射化によって生成される廃棄物の最大35倍に達することもある。[ 67 ] [ 68 ] [ 69 ] [ 35 ]著者らは、これらの原子炉は従来の原子炉よりも表面積と容積の比率が高いため、中性子漏れがSMRの主な問題であると特定した。彼らの計算によると、より小さな原子炉の炉心では、放出された中性子が燃料内の核分裂性原子と相互作用して核分裂を誘発する可能性が低いため、中性子漏れ率が大幅に高くなる。代わりに、より多くの中性子が炉心から逃げ出し、中性子反射体や遮蔽体（熱遮蔽体とガンマ遮蔽体）に使用されている材料に吸収され、これらの材料は中性子放射化によって放射性廃棄物になります。[ 35 ]溶融ナトリウム、鉛、鉛ビスマス共晶（LBE）などの液体金属冷却材を使用する原子炉設計も放射性になり、活性化不純物を含みます。[ 70 ]

Krallら（2022）が指摘したSMRにおける中性子漏洩の増加に関連するもう一つの問題は、核燃料の消費量が少ないため燃焼度が低くなり、使用済み核燃料に核分裂性物質が多く残り、廃棄物の量が増加することである。SMRの小型炉心で連鎖反応を持続させるには、より濃縮度の高い核燃料を使用するという代替案がある。235U . これにより核拡散のリスクが増大し、それを防ぐためにより厳格な保障措置が必要になる可能性がある（ IAEA保障措置も参照）。 [ 35 ]

使用済み燃料中に高濃度の核分裂性物質が残留すると、核連鎖反応を維持するために必要な臨界質量も低下します。その直接的な結果として、廃棄物容器内の使用済み燃料集合体の数も減少する必要があり、臨界事故を回避し、深地層処分場における核臨界安全性を保証するためには、より多くの容器とオーバーパック（格納容器構造物）が必要になります。[ 71 ]これはまた、廃棄物の総量と地層処分場に必要な処分坑道の数の増加にも寄与します。[ 72 ]

気候変動緩和のためのゼロカーボン電力供給におけるSMRの潜在的な技術的・経済的重要性、そして将来世代に負の負担をかけずに放射性廃棄物を管理・処分することの長期的かつ社会的意義を考慮すると、Krallら（2022）による権威あるPNAS誌への論文掲載は、多くの反響を呼んでいる。その反響は、データや仮説の質に関する批判[ 73 ]から、SMRから発生する放射性廃棄物とその廃止措置に関する国際的な議論[ 74 ]まで多岐にわたる。

リンゼイ・クラール（この研究の主著者であり、スタンフォード大学国際安全保障協力センター（CISAC）の元マッカーサー博士研究員）は、原子科学者会報の副編集長フランソワ・ディアス＝モーリンとのインタビューで、ニュースケール原子炉会社によって提起されたものを含む疑問や批判に答えた。[ 75 ]クラールがインタビューで主に懸念していたことの一つは、次の通りである。

燃料サイクルのバックエンド、特に地層処分場の開発に携わる人々と、実際に原子炉を設計する人々の間には、明らかに断絶があります。さらに、NRCの新しい原子炉設計認証申請には地層処分に関する章がないため、原子炉設計者が地層処分の側面について考える動機はあまりありません… [ 75 ]

Krallら（2022）による重要な研究は、原子炉設計者や意思決定者が無視できない重要な疑問を提起し、SMRおよび放射性廃棄物管理全般にとって重要な成果に関するオープンな議論を引き起こしたというメリットがある。現在、スタートアップ企業が開始している様々なタイプのSMRプロジェクトの中で、これらの疑問に適切に対処し、排出される放射性廃棄物の最小化に真に貢献するプロジェクトだけが、国民、政府機関（原子力安全当局や放射性廃棄物管理機関など）、そして長期的な国家政策資金からの支援を受けられる可能性が高い。

SMR原子炉とその燃料サイクルの多様性の高さから、核廃棄物をリサイクルまたは安全に処分するために、より多様な廃棄物管理戦略が必要になる可能性もあります。[ 67 ] [ 35 ]使用済み燃料のほとんどが軽水炉から来ている現在の状況よりも、より多くの種類の使用済み燃料を管理することはより困難になるでしょう。

クラールとマクファーレンが2018年の論文で強調したように、溶融塩炉由来の反応性・腐食性の高いフッ化ウラン（UF4）や液体金属冷却高速増殖炉由来の自然発火性ナトリウムなど、一部のSMR使用済み燃料や冷却材は、地下環境（深部粘土層、結晶質岩、岩塩など）での化学反応性のため、深地層処分場に直接処分することはできない。使用済み燃料の貯蔵・処分の問題を悪化させないためには、最終地層処分前にこれらの物質を適切かつ安全な方法で再処理・調整する必要がある。[ 76 ]

フィンランドのVTT技術研究センターのKetoら（2022）による研究では、フィンランドで将来的にSMRが配備される可能性から生じる使用済み核燃料（SNF）と低・中レベル廃棄物（LILW）の管理についても取り上げられている。この研究では、ギガワット電力年（GWe年）あたり、軽水SMRでは大型原子力発電所と比較して、SNFやその他の高レベル廃棄物（HLW）の質量だけでなく、低レベル廃棄物（LLW）の体積も大きくなることが示された。 [ 77 ]

ドイツ連邦原子力廃棄物管理安全局（BASE）の報告書によると、小型核燃料炉（SMR）には依然として大規模な中間貯蔵と燃料輸送が必要であるとされています。また、中性子断面積が低いため効率的に核変換できない、移動性の高い長寿命核分裂生成物が存在するため、深地層処分場は避けられないと結論付けています。これは、次のような線量支配型放射性核種に当てはまります。 129私、99Tc、および79Seは可溶性陰イオンとして存在し、負に帯電した鉱物に吸着されず、地質学的媒体中で遅延されない。 [ 25 ]

核拡散

核拡散、すなわち核物質を兵器製造に利用するという問題は、小型モジュール炉（SMR）にとって懸念事項です。SMRは発電能力が低く、物理的にも小型であるため、従来の原子力発電所よりも多くの場所に配備されることが想定されています。[ 78 ] SMRは人員を大幅に削減すると予想されています。この組み合わせは、物理的な防護とセキュリティ上の懸念を引き起こします。[ 79 ] [ 41 ]

SMRは、非従来型燃料を使用するように設計することで、より高い燃焼度とより長い燃料サイクルを実現できます。[ 9 ]燃料交換間隔の延長は、核拡散リスクの低減に貢献する可能性があります。燃料が照射されると、核分裂生成物と核分裂性物質の混合物は放射能が非常に高くなり、盗難を防ぐために特別な取り扱いが必要になります。

従来の大型原子炉とは対照的に、SMRは密閉された地下室に設置できるため、「テロ攻撃や自然災害に対する原子炉の脆弱性を低減」することができます。[ 56 ]原子炉設計会社Gen4が提供するものなど、新しいSMR設計は核拡散抵抗性を高めています。これらのSMRモデルは、設置後、原子炉の寿命期間中、密閉された地下室で運転できるソリューションを提供します。[ 56 ] [ 80 ]

一部のSMR設計は、一度限りの燃料補給を想定して設計されています。これにより、原子炉内での核燃料の取り扱いが不要になり、核拡散抵抗性が向上し、燃料を原子炉内に密封することが可能になります。しかし、この設計では大量の燃料が必要となるため、より魅力的な標的となる可能性があります。出力200MWe、炉心寿命30年の軽水型SMRは、寿命末期に約2.5トンのプルトニウムを保有する可能性があります。[ 41 ]

さらに、多くのSMRは10年以上燃料交換を必要とせずに稼働できるため、18～24ヶ月ごとに燃料交換が必要となる従来の大型原子炉に比べて核拡散抵抗性が向上します。[ 56 ]

トリウムを燃料として稼働するように設計された軽水炉は、従来のウランサイクルに比べて核拡散抵抗性が向上していますが、溶融塩炉には大きなリスクがあります。[ 81 ] [ 82 ]

SMRは、一部のマイクロリアクターを除き、最終施設で燃料が供給されるため、工場から燃料なしで輸送されます。[ 83 ]これは、燃料が施設まで独自に輸送されることを意味し、核拡散のリスクを高めます。同時に、毎年数百万トンの核廃棄物が米国全土に輸送されていますが、これらの輸送から核燃料や廃棄物が盗難されたという記録はありません。

ライセンス取得プロセス

ライセンスは、新しい原子力施設の安全性、セキュリティ、保障措置を保証するために必要な重要なプロセスです。[ 84 ] 2025年現在、米国での使用が完全にライセンスされているのは、ニュースケール・パワー社のVOYGR、VOYGR-4、VOYGR-6 SMRのみです。 [ 85 ]しかし、すべての国がNRCまたはIAEAのライセンス基準に従っているわけではありません。米国およびIAEA加盟国では、ライセンスは、放射性廃棄物の長期管理を含む施設の全耐用年数にわたって、通常時および事故時の状況下での原子力安全に重要なすべての構造物、システム、およびコンポーネントの厳格で独立した分析とレビュー作業に基づいています。[ 86 ]許認可は、SMRの製造者と事業者が、施設の建設と安全な利用の許認可を申請する際に安全当局（規制機関）に提出しなければならないセーフティケースの枠組みの中で作成したリスク評価研究と安全性ファイルの審査と精査に基づいています。 [ 87 ] NRCとIAEAの許認可の場合、原子力施設の安全性と実現可能性のケースでは、運用上の安全性、そのセキュリティ（アクセス保護）、核保障措置（拡散のリスク）、安定した物理化学的形態での放射性廃棄物の適切な処理、および施設の廃止措置後の解体作業中に発生するすべての廃棄物を含む、生成されるさまざまな種類の放射性廃棄物の最終処分に関連する長期的安全性にとって重要なすべてのプロセスと要素が考慮される必要があります。[ 86 ] [ 88 ] [ 89 ]原子燃料サイクルのバックエンドで特に重要な点は、状態が悪い廃棄物や、持続可能な最終処分場がない廃棄物、予期せぬ再処理や処分コストが発生しやすい廃棄物の発生を避けることです。

既存の商用原子炉で適用されている最も一般的な許認可手続きは、軽水炉（PWRおよびBWR）の運転に関するものである。大規模原子炉の初期設計は、現在稼働中の原子炉群の建設が行われていた1960年代から1970年代に遡る。米国原子力規制委員会（NRC）による当初の許認可手続きの一部は、SMRユニットの導入の特定の特性とニーズによりよく対応できるように再利用されてきた。[ 90 ]特に、米国原子力規制委員会の許認可手続きは、主に従来型原子炉に焦点を当ててきた。設計および安全仕様、人的要因および組織的要因（人員要件を含む）は、700MWeを超える電気出力の原子炉向けに策定されてきた。[ 91 ] [ 92 ]

原子力安全のための適切なガイドラインを確保し、ライセンスプロセスを支援するために、IAEAはSMRの中央ライセンスシステムの創設を奨励してきました。[ 93 ] 2009年10月と2010年6月のワークショップでこの問題が検討され、 2010年5月には米国議会で公聴会が開催されました。

NRC（米国原子力規制委員会）と米国エネルギー省は、 SMRのライセンス制度の定義に取り組んでいる。SMR開発を促進する上での課題は、安全規制の緩和を防ぐことである。規制緩和が急速に導入されると、SMRの安全特性が低下するリスクがある。[ 94 ] [ 95 ] [ 96 ]品質管理が強化された製造工場で製造された同一システムを導入することは利点と考えられるが、SMRは依然として非常に高いエネルギー密度を持つ原子炉であり、小型であること自体が安全性の向上を本質的に保証するものではない。外部への放射性物質の放出を伴う重大事故は、大型軽水炉の場合とそれほど変わらない深刻な結果をもたらす可能性がある。また、それは国民による原子力への最終的な拒絶と原子力産業の終焉を意味する可能性もある。大型SMR群の潜在的な「増殖」と、その設計の多様性もまた、ライセンス制度を複雑化させている。原子力の安全性は産業的利益や経済的利益のために犠牲にすることはできず、原子力事故のリスクは、稼働中の原子炉の数、小型ユニット、大型ユニットに関係なく増大します。

米国の新型炉実証プログラムは、2020年代に最大40億ドルの政府資金で2基のSMRプロトタイプのライセンス供与と建設を支援することが期待されていました。[ 97 ]

2024年7月、ADVANCE法は米国原子力規制委員会に対し、マイクロリアクターの設計認可および規制のためのプロセスを策定するよう指示しました。この法律は、マイクロリアクターをはじめとする原子力技術の導入を促進することを目的としています。[ 98 ]

柔軟性

小型原子炉は、従来の原子力発電所と比較して、モジュール構造の柔軟性に関連する潜在的な利点を有する。[ 56 ]電力負荷が増加した場合、追加のユニットを段階的に系統に接続することが可能になる。さらに、モジュール性を中心とした標準化されたSMR設計のこの柔軟性により、最初の原子炉が完成した後、より迅速な生産と低コスト化が可能になる可能性がある。[ 56 ] [ 80 ]

SMRの想定される柔軟性とモジュール性は、既存の発電所に追加の発電能力を設置できるようにすることを目的としています。1つの施設に複数のSMRを設置することも可能です。1基は燃料交換のためにオフラインになり、他の原子炉は従来の大型原子炉と同様に稼働状態を維持します。[ 56 ]

電気エネルギーが不要な場合、一部のSMR設計では熱エネルギーを直接利用し、エネルギー損失を最小限に抑えることを想定しています。これには「淡水化、工業プロセス、水素製造、シェールオイル回収、地域暖房」などが含まれますが、これらは現在の従来の大型原子炉では想定されていない用途です。[ 56 ] [ 99 ]

経済

2022年における初期のNuScaleパワーモジュール炉（50MWe）の概略図。[ 100 ]このモジュールは米国で初めてNRCの承認を受けた。NuScaleはパワーモジュールの出力を77MWeにアップグレードし、2025年5月にVOYGR-4（308MWe）およびVOYGR-6（462MWe）への使用についてNRCの承認を取得した。[ 101 ]

SMR工場の建設には多額の初期投資が必要となる。ユニット当たりのコストは、推定40～70ユニットの生産量に達した時点で初めて経済的になるだろう。[ 102 ] [ 103 ]

もう一つの潜在的な利点は、SMRを使用する将来の発電所は、単一のモジュールから始め、需要の増加に応じてモジュールを追加することで拡張できることです。これにより、従来の設計に伴う初期コストが削減されます。[ 104 ]一部のSMRは負荷追従設計を採用しており、需要が低いときには発電量を減らすことができます。

2014年に行われた分散型マイクログリッドの電力生産に関する研究によると、SMRを発電に使用した場合の総コストは、洋上風力発電、太陽熱エネルギー、バイオマス、太陽光発電所の総コストと比較して大幅に低くなるだろう。[ 105 ]

2016年には、SMR原子炉1基あたりの建設コストは従来の原子力発電所よりも低いと主張されていましたが、規模の経済性が低く原子炉数が多いため、SMRの稼働コストは高くなる可能性があります。SMRの単位出力あたりの人員運用コストは、少数の大型原子炉の固定運用コストよりも最大190%高くなる可能性があります。[ 106 ]モジュール式の建設は非常に複雑なプロセスであり、2019年の報告書によると、「SMRモジュールの輸送に関する情報は極めて限られている」とのことです。[ 26 ]

ドイツ連邦原子力廃棄物管理安全局（BASE）が規模の経済性と原子力産業からの学習効果を考慮した生産コストの試算によると、SMRの生産が採算の取れるレベルに達するには、平均3,000基のSMRを生産する必要があると示唆されている。これは、SMRの建設コストが、発電出力が低いため、大型原子力発電所よりも比較的高いためである。[ 107 ]

2017年にエネルギーイノベーション改革プロジェクト（EIRP）が8つの企業を対象に実施した調査では、47.5MWeから1,648MWeの容量を持つ原子炉の設計が検討されました。[ 108 ]この調査では、平均資本コストが3,782ドル/kW、平均運用コスト合計が21ドル/MWh、均等化発電原価（LCOE）が60ドル/MWhと報告されています。

2020年、エネルギーインパクトセンターの創設者ブレット・クーゲルマス氏は、数千基のSMRを並行して建設することで、「長期にわたる建設スケジュールに伴う借入期間の延長に伴うコストを削減し、現在大規模プロジェクトに関連するリスクプレミアムを削減できる」と主張した。[ 109 ] GEバーノバ・日立ニュークリア・エナジーのジョン・ボール副社長もこれに同意し、SMRのモジュール式要素は建設期間の延長に伴うコストの削減にも役立つと述べた。[ 109 ]

2023年10月、 Energy誌に掲載された学術論文では、より開発が進んでいる19のSMR設計に関する基本的な経済データを収集し、それらのコストを一貫した方法でモデル化しました。モンテカルロシミュレーションの結果、いずれも収益性や経済的競争力がないことが示されました。市場に近いPWR SMRのLCOE（均等化発電コスト）の中央値は218ドル/MWhから614ドル/MWh（2020年米ドル換算）の範囲で、低い第一四分位推定値は188ドル/MWhから385ドル/MWhでした。開発期間が長かった3つの高温ガス冷却炉設計では、LCOEの中央値は116ドル/MWhから137ドル/MWhと低くなりました。[ 19 ]

米国で最初のSMR導入プロジェクトは、カーボンフリーパワープロジェクトで、77MWeのニュースケール原子炉を6基導入する計画だったが、当初の計画では12基に減っていた。補助金後の目標発電価格は2021年の58ドル/MWhから2023年には89ドル/MWhに上昇すると見込まれていた。発電コストの増加により、2023年11月にプロジェクトは中止された。[ 110 ]中止される前に、プロジェクトは2020年に米国政府から建設費として13億5500万ドルの費用分担金を受け取っており[ 111 ] 、さらに2022年インフレ抑制法から推定30ドル/MWhの発電補助金を受け取っていた。[ 112 ]中止時の補助金なしのコスト見積もりは、資本コストが20,139ドル/kW、発電コストが119ドル/MWeだった。[ 113 ]これにより、米国における他のSMR設計の商業的見通しについての懸念が生じた。[ 114 ]

オーストラリアの科学研究機関CSIROは、 2023年から建設されるSMRによってオーストラリアで生産される電力のコストは、従来の大型原子力発電所の約2.5倍になり、2030年までに約1.6倍に低下すると2024年に推定しました。[ 115 ] [ 116 ]

2025年にカナダでBWRX-300 SMRの建設を進めるという最終投資決定は、 77億カナダドル（56億米ドル）の予測費用に基づいており、さらに3基のユニットを建設する場合は132億カナダドル（96億米ドル）と見積もられていた。これらの費用には、融資手数料と予備費が含まれている。[ 117 ]

原子炉設計のリスト

数多くの原子炉設計が提案されている。注目すべきSMR設計：

伝説
  設計済みまたは設計中  ライセンス取得希望  1 つ以上の国でライセンスを取得済み  ライセンス取得済み、建設中
  運用  キャンセル  引退

記載されている電力は、別途指定がない限り、1 つの原子炉の容量を指します。

小型原子炉設計一覧[ 118 ] [表示/編集]
名前 発電所総電力（MW e） タイプ プロデューサー 国 状態
4S10～50SFR東芝日本デザイン（詳細）
ABV-66～9パワーOKBMアフリカントフロシアデザイン（詳細）
ACP100リンロンワン125パワー中国核工業集団中国建設中[ 119 ]
ACR300300パワーインバップアルゼンチンデザイン（詳細）[ 120 ]
AP300 [ 121 ]300パワーウェスティングハウス・エレクトリック・カンパニーアメリカ合衆国デザイン（詳細）
ARC-100100SFRARC原子力カナダ設計（ベンダーレビュー）[ 122 ]
オングストレム[ 123 ]6LFROKBギドロプレスロシアデザイン（コンセプト）
オーロラ7575LMRオクロ株式会社アメリカ合衆国デザイン（詳細）
白黒mパワー195パワーバブコック・アンド・ウィルコックスアメリカ合衆国キャンセル
バンディ6060パワー韓国電力韓国デザイン（詳細）[ 124 ]
ブレスト-OD-300 [ 125 ]300LFRアトムエネルゴプロムロシア建設中[ 126 ]
BWRX-300 [ 127 ]300沸騰水型原子炉GEバーノバ日立ニュークリア・エナジーアメリカ/日本SMRのカナダ規制委員会の承認を申請中。基礎部分の建設が進行中。[ 128 ] [ 129 ]
CANDU SMR300PWR（重）キャンドゥエナジー株式会社カナダデザイン（コンセプト）
CAP200>200パワースピック中国設計（完成）
カレム27～30パワーCNEAアルゼンチン30MWe試験用SMRのARC承認申請中。基礎工事は現在停止中。[ 130 ]
コペンハーゲン・アトミクス廃棄物バーナー50MSRコペンハーゲン・アトミックスデンマークデザイン（コンセプト）
DHR400400（非電気式）パワーCNCC中国デザイン（コンセプト）
EAGL-1 [ 131 ]240パワーアメリカ初の核兵器アメリカ合衆国デザイン（コンセプト）
エレナ[ 132 ]0.068パワークルチャトフ研究所ロシアデザイン（コンセプト）
エネルギー井戸[ 133 ]8.4MSRcs:セントラム ヴィズクム ジェシュ[ 134 ]チェコデザイン（コンセプト）
eVinci [ 135 ]5HPRウェスティングハウス・エレクトリック・カンパニーアメリカ合衆国設計（米国NRCとの事前認可のコミュニケーションが開始された。[ 136 ]）
フレックスリアクター24MSRモルテックスフレックス株式会社イギリスデザイン（コンセプト）
フレックスブルー160パワーアレバTA / DCNSグループフランスデザイン（コンセプト）
富士MSR200MSR国際トリウム溶融塩フォーラム（ITMSF）日本デザイン（コンセプト）
GT-MHR285GTMHROKBMアフリカントフロシア設計（完了）
G4M25LFRGen4エネルギーアメリカ合衆国デザイン（概念）（会社は営業を停止しました）
GT-MHR50GTMHRゼネラル・アトミックス、フラマトムアメリカ/フランスデザイン（コンセプト）
ハッピー200200MWtパワースピック中国デザイン（コンセプト）
HTMR-100 35 GTMHRストラテック・グローバル 南アフリカ デザイン（コンセプト）[ 119 ]
HTR-PM210（原子炉2基、タービン1基） 高温ガス炉中国華能中国 稼働中（原子炉1基。2021年12月に系統接続予定）[ 137 ]
IMSR 400195MSR地上エネルギー[ 138 ]カナダ98 MWe（モジュールあたり）、2モジュールSMRの設計（詳細）
虹彩335パワーウェスティングハウス主導国際的デザイン（コンセプト）
i-SMR 170 パワー革新的小型モジュール炉開発機関（KHNPおよびKAERI） 韓国 デザイン（コンセプト）
KLT-40 S アカデミック・ロモノソフ70パワーOKBMアフリカントフロシア2020年5月稼働[ 16 ]（浮体式プラント）
KP-FHR140 MSRカイロスパワーアメリカ合衆国

建設中（原子炉2基）[ 139 ]

最後のエネルギー20 パワー最後のエネルギーアメリカ合衆国 デザイン（コンセプト）[ 140 ]
MMR5-15高温ガス炉ウルトラセーフ・ニュークリア・コーポレーションがナノ・ニュークリア・エナジーに買収される米国/カナダ同社は連邦破産法第11章の適用を申請した。[ 141 ]ライセンスを取得しようとしていた。[ 142 ]ナノ・ニュークリア・エナジー社が設計を取得し、KRONOS MMRと改名した。[ 143 ] [ 144 ]
MCSFR50～1000MCSFRエリジウム・インダストリーズアメリカ合衆国デザイン（コンセプト）
MHR-10025～87高温ガス炉OKBMアフリカントフロシアデザイン（コンセプト）
MHR-T [ a ]205.5（×4）高温ガス炉OKBMアフリカントフロシアデザイン（コンセプト）
MRX30～100パワー日本原子力研究所日本デザイン（コンセプト）
NOVAコア高温ガス炉ヴァラー・アトミックスアメリカ合衆国設計（実用プロトタイプ）。設計は2025年11月18日にLANLで冷臨界状態を達成した。[ 145 ] [ 146 ]
NP-300100～300パワーアレバTAフランスデザイン（コンセプト）
ヌワード未知パワーコンソーシアムフランスデザイン（概念的）。2024年7月に、既存のデザインは廃止され、よりシンプルな再設計になりました。[ 147 ] [ 148 ]
オープン100100パワーエネルギーインパクトセンターアメリカ合衆国デザイン（コンセプト）[ 149 ]
PBMR-400165高温ガス炉エスコム南アフリカ中止 - 実証プラントは無期限延期[ 150 ]
RITM-200N55 パワーOKBMアフリカントフロシア 建設中[ 151 ] [ 152 ]
RITM-200S 106 パワーOKBMアフリカントフロシア 建設中[ 153 ]
ロールスロイスSMR470パワーロールスロイスイギリス2022年4月に英国GDAライセンス取得を目指す[ 154 ]評価の最終段階3にある[ 155 ]
シーラー[ 156 ] [ 157 ]55LFRブリカラスウェーデンデザイン
シェルフM 10 パワー ニキエット ロシア デザイン[ 158 ] [ 159 ] [ 160 ]
スマート100110パワーカエリ韓国韓国で認可（標準設計承認）[ 161 ] [ 162 ]
SMR-160160パワーホルテック・インターナショナルアメリカ合衆国米国原子力規制委員会の事前申請はSMR-300設計に有利に停止された[ 163 ]
SMR-300300パワーホルテック・インターナショナルアメリカ合衆国英国の認可取得を目指す。[ 164 ]米国原子力規制委員会（NRC）の事前申請手続きが開始された。[ 163 ]
SVBR-100 [ 165 ] [ 166 ]100LFROKBギドロプレスロシアデザイン（詳細）
SSR -W300～1000MSRモルテックス・エナジー[ 167 ]カナダ設計（フェーズ1、ベンダー設計レビュー）。[ 168 ]
S-プリズム311高速増殖炉GEバーノバ日立ニュークリア・エナジーアメリカ/日本デザイン（詳細）
テプラター50（非電気式）PWR（重水炉）西ボヘミア大学チェコ共和国デザイン（コンセプト）
TMSR-500500MSRソーコン[ 169 ]インドネシアデザイン（コンセプト）
TMSR-LF110 [ 170 ]MSR中国核工業集団中国工事中
Uバッテリー4高温ガス炉U-Batteryコンソーシアム[ b ]イギリスキャンセル。デザインはアーカイブされています。[ 171 ]
VBER-300325パワーOKBMアフリカントフロシアデザイン
VK-300250沸騰水型原子炉アトムストロイエクスポートロシアデザイン（詳細）
ヴォイガー600パワーニュースケールパワーアメリカ合衆国米国では50MWe（モジュールあたり）、12モジュールSMRのライセンスを取得しています。[ 172 ] [ 173 ]
VOYGR-4308パワーニュースケールパワーアメリカ合衆国米国では77MWe（モジュールあたり）の4モジュールSMRのライセンスを取得しています。[ 174 ]
VOYGR-6462パワーニュースケールパワーアメリカ合衆国米国では77MWe（モジュールあたり）6モジュールSMRのライセンスを取得しています。[ 175 ]
VOYGR-12924パワーニュースケールパワーアメリカ合衆国77MWe（モジュールあたり）、12モジュールSMRのNRC承認を求める[ 176 ]
VVER-300300沸騰水型原子炉OKBギドロプレスロシアデザイン（コンセプト）
ウェスティングハウスSMR225パワーウェスティングハウス・エレクトリック・カンパニーアメリカ合衆国キャンセル。予備設計は完了。[ 177 ]
Xe-10080高温ガス炉Xエネルギー[ 178 ]アメリカ合衆国デザイン（コンセプト）
2022年時点の更新。一部の原子炉はIAEA報告書に記載されていない。[ 179 ] [ 180 ] [ 118 ]この表にはIAEAのすべての原子炉が記載されているわけではない。一部の原子炉は、現在のIAEA報告書にはまだ記載されていなかったが、2023年版に追加された。ただし、報道やNRCの情報が入手されるにつれて、新たなメーカーが追加されている。
  1. ^ GT-MHR原子炉設計に基づく多ユニット複合施設
  2. ^ウレンコグループ、ジェイコブスおよびキネクトリクスと共同

立地/インフラ

SMRは必要な土地面積が少なくなると予想されており、例えば、ロールス・ロイス社製の470MWe 3ループSMR原子炉は40,000平方メートル（430,000平方フィート）で建設でき、これは従来の原子炉に必要な面積の10%に相当します。 [ 181 ]この原子炉は、国際原子力機関（IAEA）が定義する300MWe未満のSMRの規模を満たすには大きすぎます。 [ 182 ]また、現地での建設期間が長くなるため、SMRの利点に疑問が生じます。同社は500日の建設期間を目標としています。[ 183 ]

遠隔地での電力需要は通常小さく変動しやすいため、小規模な発電所に適しています。[ 184 ]また、規模が小さいため、出力を配電するために大規模な電力網にアクセスする必要性も低くなります。

提案されたサイト

アルゼンチン

2014年2月、アルゼンチンにおいてCAREM SMRプロジェクトが開始され、プロトタイプ原子炉の格納容器建屋の土木工事が開始されました。CAREMとは、Central ARgentina de Elementos Modulares（モジュール原子炉中央）の略称です。アルゼンチンの原子力研究開発を担当する政府機関である国立原子力委員会（スペイン語：Comisión Nacional de Energía Atómica、CNEA）と国営原子力会社であるNucleoeléctrica Argentinaが協力して、このプロジェクトの実現を目指しています。 [ 185 ]

CAREM-25は25MWeのプロトタイプであり、アルゼンチンで初めて完全に設計・開発された原子力発電所です。[ 185 ]このプロジェクトは数回中断された後、再開されました。2022年10月、CNEAは土木工事が2024年までに完了すると予想しました。計画通りに建設が進めば、CAREM-25の最初の臨界は2027年末に到来すると予想されています。[ 185 ]

カナダ

2018年、カナダのニューブランズウィック州は、ポイント・レプロー原子力発電所の実証プロジェクトに1,000万ドルを投資すると発表した。[ 186 ]その後、SMR推進派のアドバンスト・リアクター・コンセプツ[ 187 ]とモルテックス[ 188 ]が同所に事務所を開設することが発表された。2018年7月には、カナダのポイント・レプロー原子力発電所に1基の建設が予定されている。モルテックスとARCニュークリアの両社が契約を争っている。[ 189 ] [ 190 ]

2019年12月1日、オンタリオ州、ニューブランズウィック州、サスカチュワン州の首相は、小型モジュール炉（SMR）として知られる革新的で多用途かつ拡張可能な原子炉の開発と導入について協力することを約束する覚書（MoU）[191]に署名した。[ 192 ] 2020年8月にはアルバータ州もこれに加わった。 [ 193 ]市民と政府関係者からの継続的な支援により、カナダ原子力研究所で選定されたSMRの建設が実現した。[ 44 ]

2021年、オンタリオ発電はダーリントンの敷地にBWRX-300 SMRを建設し、2028年までに完成させる計画を発表した。建設許可はまだ申請中である。[ 194 ]

2022年8月11日、アルバータ州政府の政府系企業であるインベスト・アルバータは、同社が以前から参加している州間覚書を通じて、西カナダにおけるIMSRに関する覚書をテラストリアル・エナジーと締結した。 [ 195 ]

中国

2019年7月、中国核工業集団は、年末までに海南省長江市の既存の長江原子力発電所の北西側にACP100 SMRを建設すると発表した。[ 196 ] 2021年6月7日、「玲瓏一号」と名付けられたこの実証プロジェクトは、中国国家発展改革委員会の承認を得た。[ 197 ] 7月、中国核工業集団（CNNC）は建設を開始し、[ 198 ] 2021年10月には2基あるユニットのうち最初のユニットの格納容器底部が設置された。これは世界初の商用陸上型SMRプロトタイプである。[ 38 ]

2023年8月には炉心モジュールが設置されました。炉心モジュールには、一体型の圧力容器、蒸気発生器、一次ポンプレシーバーが含まれます。原子炉の計画出力は125MWeです。[ 199 ]

フランス

2023年初頭、フランス電力公社（EDF）は、新型小型原子炉「Nuward」の開発・建設を行う新たな子会社を設立した。この小型原子炉は、170MWeの独立した軽水炉2基からなる340MWeの設計である。2基の原子炉は、機器の大部分を共有する単一の格納容器建屋に収容されていた。[ 200 ] 2023年8月、EDFはフランスの安全機関である原子力安全庁（ASN）にNuwardの安全要件を提出した。[ 201 ]

2024年7月、EDFはNuwardの既存の設計プロセスを中止し、SMRの見込み顧客との協議を経て、革新的技術ではなく既存技術に基づいたSMR設計に取り組むと発表した。[ 147 ] [ 148 ] 2025年1月、EDFは新しいNuwardの概念設計を2026年半ばまでに完了させ、2030年代に出力約400MWe、使用可能熱出力100MWtで市場に投入すると発表した。[ 202 ]

ポーランド

ポーランドの化学会社シントスは、2030年までにポーランドに日立BWRX-300原子炉（300MW）を配備する計画を発表した。[ 203 ]実現可能性調査は2020年12月に完了し、ポーランド国立原子力庁とのライセンス取得プロセスが開始された。[ 204 ]

2022年2月、NuScale Powerと大手鉱業コングロマリットKGHM Polska Miedźは、 2029年までにポーランドで最初の稼働可能な原子炉を建設する契約を締結したと発表した。[ 205 ]

ルーマニア

2021年の国連気候変動会議の機会に、ルーマニアの国営原子力企業NuclearelectricaとNuScale Powerは、ブカレストの北90km、ダンボヴィツァ県ドイチェシュティ村近郊の旧石炭火力発電所の跡地に、ドイチェシュティ発電所に6基の小型原子炉を備えた発電所を建設する契約を締結した。このプロジェクトは2026～2027年に完了する予定で、完成すれば欧州で初となる。この発電所は462MWeを発電し、約4万6000世帯の消費を賄うとともに、年間400万トンのCO2排出削減に貢献すると期待されている。 [ 206 ] [ 207 ] [ 208 ]

ロシア

ロシアは北極海沿岸に砕氷船に搭載された小型原子炉の配備を開始した。2020年5月には、 30MWの原子炉2基を搭載した浮体式原子力発電所のプロトタイプ（ KLT-40型）がロシアのペヴェクで稼働を開始した。[ 16 ]このコンセプトは原子力砕氷船の設計に基づいている。[ 37 ]

イギリス

2016年には、英国政府がウェールズのSMR建設予定地（旧トラウスフィニッド原子力発電所を含む）およびイングランド北部の旧原子力発電所または石炭火力発電所の跡地を評価していると報じられた。ブラッドウェル、ハートリプール、ヘイシャム、オールドベリー、サイズウェル、セラフィールド、ウィルファなどの既存の原子力発電所が候補地とされた。[ 209 ]ロールスロイス社製の470MWe SMRユニットの目標コストは、5基目のユニット建設で18億ポンドである。[ 210 ] [ 211 ] 2020年には、ロールスロイス社が英国に最大16基のSMRを建設する計画があると報じられた。2019年、同社はモジュラーシステムの設計を開始するために1800万ポンドを受け取った。[ 212 ] 2021年には英国政府からロールスロイス社に2億1000万ポンドの追加資金が交付され、民間企業からも1億9500万ポンドの拠出があった。[ 213 ] 2022年11月、ロールスロイス社は、トラウスフィニッド、ウィルファ、セラフィールド、オールドベリーの各サイトを複数のSMRの候補地として優先的に評価すると発表した。[ 214 ]

英国政府は、SMR建設の競争を運営するために2023年7月にグレート・ブリティッシュ・ニュークリアを設立し、実行可能なプロジェクトには共同出資する予定です。 [ 215 ]

アメリカ合衆国

米国エネルギー省は、米国初のSMRはニュースケール・パワー社によって2030年頃に完成すると予測していたが[ 216 ]、コスト上昇を理由に顧客が撤退したため、この契約は破談となった。[ 217 ] [ 15 ]ユーティリティ・ダイブによると、2024年時点で米国では約4ギガワットのSMRプロジェクトが発表されており、さらに約3ギガワットが開発初期段階または開発前段階にある。[ 218 ]

SMRは、人員、安全性、展開時間の点で異なります。[ 219 ] SMR関連のリスクを評価するための米国政府の研究は、ライセンスプロセスを遅らせたと言われています。[ 150 ] [ 220 ] [ 221 ] SMRとその経済的収益性を達成するために必要な多数のSMRに関する主な懸念の1つは、核拡散を防ぐことです。[ 79 ] [ 222 ]

旧ジェノバ石炭火力発電所と乾式貯蔵庫、2023年7月。ラクロスBWRは2019年に解体されたため、これらの写真には写っていない。
旧ジェノバ石炭火力発電所と乾式貯蔵庫、2023年7月。ラクロスBWRは2019年に解体されたため、これらの写真には写っていない。

NuScale Powerは、ウィスコンシン州のDairyland Powerと協力し、VOYGR SMR発電所の導入可能性を評価しています。SMR技術における米国のリーダーである同社は、VOYGRの負荷追従能力がDairyland Powerの既存の再生可能エネルギーポートフォリオの維持と成長促進に活用できると考えています。さらに、VOYGR発電所は、Dairyland Powerの閉鎖予定の石炭火力発電所の代替として適しており、重要な雇用を維持し、地域社会の脱炭素化エネルギーシステムへの移行を支援することができます。[ 223 ]

テネシー川流域開発公社（ TVA）は、2019年12月、テネシー州クリンチリバー原子力発電所にSMRを建設するための早期立地許可（ESP）を原子力規制委員会（NRC）から取得することを承認された。 [ 224 ]このESPは20年間有効で、発電所の安全性、環境保護、緊急事態への備えに関するものである。このESPは、米国で開発中のあらゆる軽水炉SMR設計に適用可能である。 [ 225 ] 2025年、TVAはEntra1 Energy社と契約を結び、 TVA敷地内に6ギガワットのNuScale Power SMRプラントを建設する管理業務を委託した。 [ 226 ]

NuScale Powerは、ミズーリ州のAssociated Electric Cooperative Inc.（Associated）と協力して、信頼性が高く責任あるエネルギー源を模索するためのAssociatedのデューデリジェンスの一環として、VOYGR SMR発電所の導入を評価しています。[ 227 ]

ユタ州地方自治体電力システム連合（UAMPS）は、エナジー・ノースウエストと提携して、アイダホ州にニュースケール・パワー原子炉を建設する場所を探っていた。おそらくエネルギー省のアイダホ国立研究所内だろう。[ 228 ] [ 110 ]カーボンフリー・パワー・プロジェクトとして知られるこのプロジェクトは、コスト上の理由で2023年11月に中止された。[ 110 ]ニュースケールは2023年1月、この発電所の電力の目標価格を1メガワット時あたり89ドルと発表し、以前の見積もりの​​1メガワット時あたり58ドルから53％上昇し、顧客の支払い意欲について懸念を引き起こした。[ 229 ]それでも、コスト増加の見積もりは、商業施設で使用される従来の原子力発電や、他の信頼性が低く環境に有害なほとんどの発電形態よりもはるかに低いままである。[ 230 ]

アラスカ州ガリーナにあるガリーナ原子力発電所は、小型原子炉の建設計画の一つであり、東芝製4S原子炉の導入候補地でもあった。[ 231 ]この計画は「事実上停滞」した。東芝は、米国原子力規制委員会（NRC）の承認取得に必要な高額な費用がかかる手続きを一切開始しなかった。

2024年10月、Googleは人工知能処理に電力を供給するため、 Kairos Powerから複数の小型モジュール炉を調達することに合意し、最初の原子炉は2030年に稼働する予定である。 [ 232 ] [ 233 ] [ 234 ]しかし、Kairosは2026年の時点でSMR設計の最終承認をNRCに申請していなかった。

2025年12月、エネルギー省は、テネシー川流域開発公社とホルテックに対し、それぞれ4億ドルの助成金を支給し、先進的な軽水型SMRの早期導入を支援することを決定した。SMRの定義は、出力50MWeから350MWeである。[ 235 ]

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