ロールスロイスPWR

ロールスロイス社の加圧水型原子炉（PWR）シリーズは、1966年に就役したヴァリアント級以来、イギリス海軍の原子力潜水艦に搭載されている。[ 1 ]

背景

原子炉の設計、運転方法、性能基準は高度に機密扱いされている。[ 2 ]

1963年に就役したイギリス初の原子力潜水艦HMS ドレッドノートは、1958年の米英相互防衛協定に基づいてイギリスに提供されたアメリカのウェスティングハウスS5W原子炉を搭載していた。[ 3 ] [ 4 ]

パワー1

英国製原子炉を搭載した最初の英国原子力潜水艦、HMSヴァリアント

英国海軍初の原子炉はPWR1型でした。これは、純粋に英国設計の炉心と原子炉アセンブリをベースとしていました。原子炉は1965年に初めて臨界に達しましたが、これは計画より4年遅れていました。[ 5 ]米英相互防衛協定に基づく技術移転により、ロールス・ロイスは最終的に原子炉設計において完全に自給自足できるようになりましたが、その代わりに潜水艦の設計と静粛化技術に関する「相当量」の情報が米国に提供されました。[ 6 ] [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ]

原子炉燃料は93～97%に濃縮された高濃縮ウラン（HEU）でした。各原子炉の寿命は約10年で、潜水艦の寿命中に約2回の燃料交換が必要でした。[ 10 ] [ 11 ]

ダービーにあるロールス・ロイス社のマリン・パワー・オペレーションズは、英国の潜水艦用原子炉の設計・製造の中心地であり、現在もその地位を維持しています。ドゥンレイにある国防省のヴァルカン海軍原子炉試験施設（NRTE）では、原子力潜水艦への搭載前に、各原子炉の炉心設計を試験していました。

潜水艦

パワー2

PWR2はヴァンガード級トライデントミサイル搭載潜水艦向けに開発され、PWR1の発展型です。最初のPWR2原子炉は1985年に完成し、1987年8月にバルカン海軍原子炉試験施設で試験が開始されました。

原子炉燃料は、濃縮度93%から97%の高濃縮ウラン（HEU）です。最新のPWR2原子炉コア設計は「コアH」と呼ばれ、寿命は約30年で燃料交換の必要がなく、潜水艦は就役期間中に2回の原子炉改修を回避できます。 [ 10 ] [ 11 ] HMSヴァンガードは改修中にこの新型コアを搭載し、その後、同級の3隻の潜水艦にも搭載されました。アスチュート級潜水艦には、この全寿命コアが搭載されています。アスチュート級はSSBN用に開発されたため、原子炉は当時のイギリス艦隊の潜水艦の原子炉よりもかなり大型です。そのため、当時建造が予定されていたアスチュート級の船体直径は、PWR2を搭載するために拡大されました。

2009年11月に国防原子力安全規制当局がPWR2設計の安全性評価を実施し、2011年3月に情報公開請求に基づいて公開された。 [ 12 ] [ 13 ]規制当局は、英国の慣行が同等の優れた慣行に比べて著しく劣っている2つの主要な分野を特定した。それは、冷却材喪失事故と、緊急原子炉停止後の潜水深度制御である。[ 14 ] [ 13 ]規制当局は、PWR2は「一次回路の構造的破損に対して潜在的に脆弱」であり、乗組員と公衆に重大な安全上の危険をもたらす故障モードであると結論付けた。[ 13 ] [ 15 ]

2012年1月、 PWR2試験炉の冷却水に放射線が検出されました。これは燃料被覆管の微細な破損が原因でした。この発見を受けて、ヴァンガード級 潜水艦は早期に燃料交換を受け、他のヴァンガード級 およびアスチュート級潜水艦にも緊急時対応策が適用されました。この費用は2億7000万ポンドに上りました。この事実は2014年まで公表されませんでした。[ 16 ] [ 17 ]

2013年2月、国防省（MoD）はロールスロイス社に対し、アスチュート級およびヴァンガード級の後継機であるサクセサーの原子炉の「納入および保守」を行う8億ポンドの10年間の「基礎」契約を授与した。[ 18 ] [ 19 ] 2019年2月、国防省はロールスロイス社に対し、トラファルガー級、ヴァンガード級、アスチュート級の原子力推進寿命管理に関する2億3500万ポンドの3年間の契約を授与した。[ 20 ]

潜水艦

パワー3

ヴァンガード級とドレッドノート級の後継機として、PWR2、PWR2b（性能向上型）、PWR3の3つの推進方式が検討された。[ 21 ] PWR3は「米国の設計に基づきながら英国の原子炉技術を用いた」新しいシステムであった。[ 22 ] [ 23 ]英国王立海軍建築家協会は、英国が バージニア級潜水艦で使用されている米海軍のS9G原子炉設計を利用できる可能性が高いと報告した。[ 24 ] PWR3はPWR2の派生型よりも寿命が長く、メンテナンス要件が低い、よりシンプルで安全な設計であり、コストはPWR2bとほぼ同じである。[ 21 ] PWR3はPWR2に比べて部品数が30%少ない。[ 25 ]

2011年3月、リアム・フォックス国防大臣はPWR3が「安全性の見通しが優れている」ため好ましい選択肢であると述べた。[ 26 ] [ 27 ] 2011年5月、国防省はPWR3が後継機（後に2016年にドレッドノート級と改名）に選定されたと発表した。[ 21 ] [ 15 ] PWR3はPWR2と比較して、1隻あたり約5000万ポンドの購入・運用コストが高い。これは、PWR3の寿命がPWR2の25年設計よりも長いことで相殺される。[ 21 ] PWR3では原子炉のプロトタイプ試験は不要で、代わりに計算モデルが使用される。[ 28 ] [ 29 ]その結果、バルカンNRTEにある陸上試験施設（STF）原子炉は2015年に閉鎖された。[ 30 ]

2012年6月、国防省はロールスロイス社に対し、ドレッドノート級およびアスチュート級HMSアキレス号最終艦用の原子炉を製造する6億ポンドの契約を交付した。[ 31 ]国防省はまた、ロールスロイス社に対し、ダービーにあるロールスロイス海洋発電事業部の原子炉コア製造工場を改修してPWR3を製造し、工場の稼働寿命を2056年まで延長するため、さらに5億ポンドを交付した。[ 31 ] [ 32 ] 2020年1月、国家監査院は、工場の建設が5年遅れており、現在は2026年に稼働開始する予定であると報告した。[ 32 ] [ 33 ]

2025年、国防省はロールス・ロイス社に対し、英国海軍の原子力潜水艦用原子炉の研究、設計、製造、サポートを含む、90億ポンドの8年間契約「ユニティ」を授与した。ジョン・ヒーリー国防大臣は、「英国の防衛へのこの投資は、英国のビジネス、雇用、そして国家安全保障に長期的な後押しをもたらすだろう」と述べた。[ 34 ]

潜水艦
  • ドレッドノート級SSBN [ 31 ]
    • HMSドレッドノート（建造中）
    • HMSヴァリアント（建造中）
    • HMSウォースパイト（建造中）
    • HMSキング・ジョージ6世（発注中）

未来

ロールスロイス社はSSN-AUKUS用の原子炉を製造しており、[ 35 ]これはPWR3またはその派生型である可能性がある。[ 36 ] [ 37 ]

参照

参考文献

  1. ^ a b c d eアシスタントチーフエンジニア - アスチュート・クリストファー・パーマー. 「英国海軍原子力推進プログラムにおける主要技術の管理」（PDF） . ロールス・ロイス潜水艦. 2021年9月29日閲覧。
  2. ^リッチー 2015、3ページ。
  3. ^ Ritchie, Nick (2015年2月).英国海軍の原子力推進プログラムと高濃縮ウラン(PDF) (報告書). アメリカ科学者連盟, ワシントンD.C.: ヨーク大学, 英国. p. 3. 2021年9月19日閲覧。
  4. ^ヴァンガードからトライデントへ;第二次世界大戦以降のイギリス海軍政策、エリック・J・グローブ、ボドリー・ヘッド、1987年、 ISBN 0-370-31021-7
  5. ^ダニエルズ、RJ (2004). 『時代の終焉：ある海軍建設者の回想録』 ペリスコープ出版. pp.  135– 136, 153. ISBN 1-904381​​-18-9. 2017年4月25日閲覧。
  6. ^ガーディナー、ロバート、チャンブリー、プシェミスワフ・ブズボン (1995).コンウェイ著『世界の戦闘艦 1947-1995』 メリーランド州アナポリス: 海軍研究所出版. 529ページ. ISBN 1557501327。
  7. ^ダニエルズ、RJ (2004). 『時代の終焉：海軍建設者の回想録』 ペリスコープ出版. p. 134. ISBN 1-904381​​-18-9. 2017年4月25日閲覧。
  8. ^ジェームズ・ジンクス、ピーター・ヘネシー（2015年10月29日）『沈黙の深淵：1945年以降の英国海軍潜水艦隊』ペンギンUK、195ページ。ISBN 978-0-14-197370-8。
  9. ^ 「原子力潜水艦」。米国海軍研究所。2021年11月。イギリスは、消音のためのラフティングの概念や初期のポンプジェットエンジンなど、米国の潜水艦設計に重要な貢献をした。
  10. ^ a bリッチー 2015、3～6頁。
  11. ^ a b King, SJ; Putte, D Vande (2003年7月).英国の放射性廃棄物および潜在的に長期管理を必要とする物質の特定と説明. Nirex Report N/085. UK Nirex Ltd: Didcot. pp.  17– 19. ISBN 1840293306. 2021年9月21日閲覧。
  12. ^ロブ・エドワーズ (2011年3月10日). 「原子力潜水艦の原子炉の欠陥は致命的となる可能性がある、と秘密報告書は警告」 .ガーディアン. 2011年3月28日閲覧。
  13. ^ a b cマクファーレン国防原子力安全規制当局長アンドリュー・マクファーレン（2009年）「附属書B：後継SSBN - 将来の抑止力を支える推進機関の選定に関する安全規制当局の助言（2009年11月4日）DNSR/22/11/2」後継潜水艦プロジェクト（次官補によるメモ）（PDF）。(09)62。国防委員会。FOIに基づき公開。2021年9月29日閲覧。
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  15. ^ a b「PWR3原子炉がトライデントに採用」 defencemanagement.com、2011年5月18日。2011年7月22日時点のオリジナルよりアーカイブ。
  16. ^ 「原子力潜水艦、試験炉問題を受け新型炉を入手」 BBC、2014年3月6日。 2014年3月8日閲覧。
  17. ^デイビッド・マドックス (2014年3月8日). 「国防省、ドゥンレイ放射能漏れ隠蔽で告発される」 .ザ・スコッツマン. 2014年3月8日閲覧。
  18. ^ 「MOD、潜水艦推進装置に8億ポンドの契約を締結」。国防省（プレスリリース）。2013年2月13日。2015年9月10日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2021年9月30日閲覧。
  19. ^フィリップ・ダン国防政務次官（2013年2月13日）「ロールス・ロイス潜水艦（設立契約）」英国議会下院。2021年9月30日閲覧。
  20. ^ 「国防長官、2億3500万ポンドの潜水艦原子力推進契約を発表」国防省（プレスリリース）。2019年2月25日。 2021年9月30日閲覧。
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  23. ^ 「英国海軍の原子力潜水艦原子炉にとって最優先事項は安全性」（PDF） .国防コードックス：防衛工学科学誌（9）. 国防省：2011年秋15号.オリジナル（PDF）から2011年10月13日時点のアーカイブ。
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  25. ^ 「原子力 - エンジニアリングの卓越性」（PDF）ロールス・ロイス、2016年。2021年10月1日閲覧。
  26. ^セヴェリン・カレル (2011年3月23日). 「海軍、潜水艦から『フクシマ型』原子炉を廃止へ」 .ガーディアン. 2011年3月28日閲覧。
  27. ^ 「トライデント代替プログラム」英国議会下院 2011年3月14日2021年9月29日閲覧。
  28. ^グライムズ教授（ロビン）、イオン教授（デイム・スー）、シェリー教授（アンドリュー）（2014年10月28日）。英国海軍原子炉試験施設レビュー（PDF）（報告書）。FOIに基づき公開。 2021年9月29日閲覧。
  29. ^ 「潜水艦原子炉試験、ヴァルカンで終了へ」（PDF） . Desider: 防衛装備・支援誌（43）. 国防省：2011年12月10日.オリジナル（PDF）から2011年12月6日時点のアーカイブ。
  30. ^国防省 (2015年7月22日). 「陸上試験施設の原子炉の停止」（プレスリリース） . 2021年9月29日閲覧。
  31. ^ a b c「英国海軍、潜水艦契約を締結」国防省（プレスリリース）2012年6月18日。2012年6月19日時点のオリジナルよりアーカイブ。
  32. ^ a b国立監査院（2020年1月10日）。国防省：原子力規制区域におけるインフラプロジェクトの管理（PDF）。下院文書、2019/20年度会期、HC 19。4、36、53～54頁。ISBN 9781786042934. 2021年10月1日閲覧。
  33. ^ Chuter, Andrew (2020年5月13日). 「英国の3つの核開発プログラム、予算を16億7000万ドル超過」 . DefenseNews . 2021年10月1日閲覧。
  34. ^ 「ロールス・ロイス、潜水艦原子炉支援のため英国国防省と90億ポンドの契約を締結」 Nuclear Engineering International. 2025年1月27日. 2025年1月28日閲覧。
  35. ^ Allison, George (2023年6月14日). 「ロールス・ロイス、オーストラリアの潜水艦用原子炉需要に対応」 . 2023年10月23日閲覧。
  36. ^ Thomas, Richard (2023年3月14日). 「英国のSSNRからSSN-AUKUSへの進化」海軍技術誌. 2023年10月24日閲覧。
  37. ^ 「AUKUS計画の詳細：経験よりも希望が勝利」原子力情報サービス。 2023年10月24日閲覧。

さらに読む

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