| スーパーフェニックス | |
|---|---|
 スーパーフェニックス発電所 | |
| 正式名称 | クレイズ・マルヴィル中核施設 |
| 国 | フランス |
| 位置 | クレイズ・マルヴィル |
| 座標 | 北緯45度45分30秒 東経5度28分20秒 / 北緯45.75833度 東経5.47222度 / 45.75833; 5.47222 |
| 状態 | 閉鎖 |
| 建設が始まった | 1976 |
| 委託日 | 1986年 (1986) |
| 廃止日 | 1997年 (1997) |
| オペレーター | NERSA、EDF (51%) ENEL (33%) SBK (16%) |
| 原子力発電所 | |
| 原子炉の種類 | 高速増殖炉 |
| 原子炉サプライヤー | ノバトーム |
| 冷却源 | ローヌ川 |
| 熱容量 | 3,000MW |
| 発電 | |
| メーカーとモデル | アンサルド |
| 廃止されたユニット | 1 × 1,242 MW |
| 銘板容量 | 1,242MW |
| 容量係数 | 31.2% |
| 年間純生産量 | 3,392 GW·h (1996) |
| 外部リンク | |
| コモンズ | コモンズに関する関連メディア |
スーパーフェニックス（フランス語発音： [sypɛʁfeniks]、英語：Superphoenix、SPX）は、フランスのスイス国境に近いクレイ＝マルヴィルのローヌ川沿いに建設された原子力発電所の原型である。スーパーフェニックスは1,242MWeの高速増殖炉であり、フランスの従来型原子炉からの核燃料を再処理するとともに、自家発電による経済的な電力供給も実現するという二つの目標を掲げていた。2024年現在、スーパーフェニックスは史上最大の増殖炉である。 [update]
建設は1976年に開始され[1]、原子炉は1985年に臨界状態に達し、1986年に送電網に接続されました[2]。このプロジェクトは、コスト超過、遅延、そして大規模な国民の抗議に見舞われました。全体として、原子炉の稼働率は14.4%と非常に低いものでした[2] 。初めてのプロジェクトであったため、多くの技術的問題がありましたが、停止時間のほとんどは事務手続きによるものでした。原子炉は技術的には運転を再開できる状態でしたが、再開が禁止されていたのです[3] 。技術的問題は時間の経過とともに解決され、1996年までに原子炉の稼働率は95%に達しました[3] 。
1996年12月、この発電所はメンテナンスのため停止されましたが、閉鎖中は訴訟の対象となり、再稼働は阻止されました。1997年6月、新たに首相に就任したリオネル・ジョスパンは、スーパーフェニックスの永久閉鎖を発表し、1998年12月に省令によって正式に承認されました。
デザイン
背景
フランスは第二次世界大戦終結直後からプルトニウム生産の問題を検討していました。当時、この問題に対する従来の解決策は、UNGGのような天然ウランを燃料とする黒鉛減速空気冷却炉または水冷却炉の使用でした。このような設計は発電という観点からは経済的価値は低いものの、「増殖」プルトニウム燃料の問題に対する簡便な解決策であり、プルトニウム燃料は化学処理によって元のウラン燃料から分離することができます。
増殖炉設計の別の解決策として、黒鉛を液体金属ナトリウムに置き換えることが以前から知られていました。黒鉛は減速材として使用され、核反応で放出される中性子を他のウラン原子が中性子を受容できる速度まで減速させます。天然ウラン燃料を高速中性子に敏感な燃料、典型的には高濃縮ウランまたはプルトニウムに置き換えれば、減速材を使用せずに反応を進めることができます。
この設計により減速材は不要になりますが、炉心は依然として冷却する必要があります。理想的には、冷却材は高効率で炉心を小型化できると同時に、中性子をほぼ透過するものである必要があります。このような材料として最も研究されているのは液体ナトリウムですが、塩や他の金属も使用されています。
これにより、原子炉のサイズが大幅に縮小されるだけでなく、単一の反応から発生する高速中性子が複数の増殖反応を引き起こすことができます。天然ウランなどの追加の核燃料物質、あるいは他の原子炉からの核廃棄物で炉心を囲むことで、増殖反応はより大きな体積で、本来は役に立たない物質でも起こります。この部分はブランケットと呼ばれています。このような設計は、増殖比が1より大きい 限り、消費する燃料よりも多くの燃料を生成するという特徴もあります。
このような設計には、従来の軍事設計に比べて 3 つの大きな利点があります。
- 反応サイクル全体がより速く起こるため、新しい燃料がより速い速度で生成される。
- 燃料としても使用されないため、より多様な飼育材料を使用できる。
- 十分な量の熱を発生し、それを利用して発電することができる。
欠点は、ブランケット内で生成される核分裂性物質は使用できるものの、何らかの濃縮燃料を供給しなければならないことだ。
初期の作品とフェニックス
フランスの高速炉計画は1958年のラプソディ計画にまで遡り、1964年には出力1GWeの大型設計が続いた。ラプソディ施設の建設は1962年に開始され、1967年1月28日に臨界に達した。発電システムは備えていなかったが、22MWの熱出力（MWth）は、おそらく8MWの電気出力（MWe）に相当すると推定された。[要出典]炉心構成に関する実験は1966年からマスルカ施設で行われ、より大規模な発電施設の設計はすでに順調に進んでいた。[4]
1960年代、原子力発電への関心は最高潮に達していました。自国のウラン供給が乏しいフランスにとって、大規模な原子力発電は供給制約を受ける可能性がありました。特に、原子力発電所の建設ラッシュが続き、世界規模でも供給量が限られることが予想されていたためです。フランスの計画では、増殖炉は従来の軽水炉群の燃料を生産するだけでなく、それらの原子炉から発生する廃棄燃料から燃料を生産するという二重の目的を果たすことになり、これにより処分すべき核廃棄物の量を削減することになりました。約20基の軽水炉群の燃料供給には、わずか20基程度の増殖炉で済むと推定されていました。
フランスは、ラプソディが臨界に達したわずか1年後の1968年11月にフェニックス実証プラントの建設を開始した。このプラントには、約77%のPu-239（兵器級は少なくとも93%）を含む931kgの原子炉級プルトニウムが充填された。燃料装荷は最大約90日間稼働可能であるが、実際には通常2か月間稼働した。設計上、燃料交換には原子炉を停止する必要があった。その結果、設備利用率（CF）は65%程度と低かった。[5]プロトタイププラントであるため、高いCFは設計目標ではなかったが、実用的な設計ではこれを改善する必要がある。[6]フェニックスは増殖比1.16を実証した。 [7]これは消費した燃料よりも16%多くの燃料を生産し、通常運転で233MWeを生産していることを意味する。
フェニックスは1970年代から1980年代にかけて問題なく運転していましたが、1989年から1990年にかけて4回の出力過渡現象が発生し、自動スクラム（SCRAM）が作動しました。1991年の報告書では原因は明確に特定されていませんでした。[8] 1993年に改修と延命工事が開始され、2003年に出力を130MWeに下げて再稼働しました。[5]
スーパーフェニックス
1971年と1972年、フランス、ドイツ、イタリアは、フランスとドイツにそれぞれ1基ずつ、本格的な増殖炉を共同で建設する協定を締結しました。[9] 1973年の石油危機により、燃料安全保障の問題が極めて重要になりました。メスマー計画の一環として、フランスは電力の大部分を原子力発電で賄う将来に向けた計画を開始しました。[10]独立型原子炉としても連続運転、高効率運転、そして経済的な運転を目標とした後継の増殖炉設計に新たな重点が置かれました。これがスーパーフェニックス設計となりました。[6]
1974年10月9日から11月8日までの「極めて短期間」に公聴会が実施された[5]。これはほぼ即座に反対を引き起こした。11月には、リヨン物理学研究所の物理学者80名からなるグループが増殖炉技術の危険性に関する公開書簡を発表し、1975年2月には約400名の科学者が詳細な書簡に署名した。これに対し、フランス原子力委員会（CEA）のアンドレ・ジロー委員長は、建設工事を続行すべきだと述べ、遅延は「期待されるウラン削減に壊滅的な影響を与える」と警告した[9] 。反対にもかかわらず、スーパーフェニックスの建設は1976年に進められたが、公式発表は翌年、初期建設が既に開始されていたにもかかわらず行われた[9] 。
工事
設計作業は1968年に開始され、黒鉛ガス炉の設計が放棄された後、より小規模な高速増殖炉フェニックスの建設が開始されたのと同じ年であった。高速増殖炉の設計は、他の燃料供給の途絶に対する懸念から選択された。石油価格が高止まりし、ウラン供給が減少すれば、「プルトニウム経済」が実現可能と思われたからである。建設は1972年に承認され、1974年から1981年まで続いたが、発電は1985年まで開始されなかった。建設中はコストが急上昇した。この発電所は、 EDFが51% 、 ENELが33% 、SBK（高速増殖炉会社）が16%を所有 するコンソーシアムNERSAによって運営された。
抗議する
この建設工事は大きな抗議を引き起こした。例えば、アナキスト団体「フェデレーション・アナキスト」を含む6万人の抗議者による行進[ 11]では、抗議者による火炎瓶の使用に至った[12] [13]。 1977年7月のこの抗議活動は、最終的にCRS（英国警察）によって鎮圧され、ヴィタル・ミシャロンが死亡、100人以上が重傷を負った。警察は警棒と催涙ガス弾を用いて抗議者を解散させた[14] [15] 。
ロケット攻撃
抗議活動と小規模な妨害行為が続く中、1982年1月18日の夜、未完成の原子力発電所に対しRPG-7 ロケット推進擲弾による攻撃が開始された。5発のロケット弾がローヌ川を越えて未完成の原子炉格納容器に撃ち込まれた。2発のロケット弾が鉄筋コンクリートの外殻に命中し、軽微な損傷を与えたが、原子炉の空洞部分は外れた。当初、犯行声明は出なかった。[16]
2003年5月8日、 1985年にスイス緑の党からジュネーブ州議会議員に選出されたシャイム・ニシム[ 17]は、襲撃を実行したことを認めた。彼は、武器はベルギーのテロ組織「共産主義戦闘細胞（Cellules Communistes Combattantes） 」を通じてカルロス・ザ・ジャッカルから入手されたと主張した[18] [19] 。
手術
設計出力は1.20GWでしたが、年間の稼働率は0～33%でした。時が経つにつれ、別の原因で問題が発生しました。液体ナトリウム冷却システムに腐食と漏れが発生したのです。これらの問題は最終的に解決され、1996年12月には定格出力の90%に達しました。[20]
1990年12月、大雪によりタービンホールに構造的な損傷が発生しました。発電は1992年に原子力施設保安局（Direction de la sûreté des installations nucléaires）の承認を得て再開されました。[21]
この発電所は1986年1月14日にEDFの電力網に接続され、1994年までの10ヶ月間の稼働で4,300GWh、1995年換算で約10億フラン相当の電力を生産した。1996年には8ヶ月間の稼働で3,400GWh、約8億5000万フラン相当の電力を生産した。[20]
1998年9月、工場は閉鎖されました。その年の初めに発生した2件の事故が、3件目の事故へと発展し、自動停止を引き起こしたのです。
11年間で、発電所は通常運転（主に低出力）が53か月、プロトタイプの技術的問題の修正による停止が25か月、政治的および管理上の問題による停止が66か月ありました。[20]
閉鎖
スーパーフェニックスは、計画・建設当初から、緑の党を含む多くの反原子力団体の焦点となってきた。地方委員会、環境保護団体、市民運動、政党など、数百の組織を結集した全国ネットワーク「原子力の整理（ Sortir du nucléaire）」が結成された 。
1996年12月、メンテナンスのため発電が停止されました。しかし、原子炉反対派が主導した訴訟を受け、1997年2月28日、最高行政裁判所（ Conseil d'État）は、スーパーフェニックスの再稼働を認めた1994年の法令を無効とする判決を下しました。1997年6月、リオネル・ジョスパン首相は就任後、まず多額の費用を理由に同発電所の閉鎖を発表しました。
フランス会計検査院（Cour des Comptes）の1996年の報告書は、稼働率が低かった（10％未満）ことを認めているものの、1996年には改善が見られ、稼働率が46％を超えていれば、少なくとも2001年までは原子力発電所を稼働させておくのが経済的に有利だっただろうと評価している。原子炉の総費用は600億フラン（91億ユーロ）と推定されている。[22]
1998年の「スーパーフェニックスと高速中性子炉部門に関する調査委員会」[3]は、「スーパーフェニックスの閉鎖決定はジョスパン首相の計画に含まれていた…社会党と緑の党の合意にも含まれていた」と報告した。また、同報告書は「多くの困難にもかかわらず、技術的な成果は有意義である」と述べている。報告書末尾の投票理由説明において、委員会メンバーは「スーパーフェニックスを放棄したのは大きな誤りだった」と述べ、「スーパーフェニックスは象徴であるため、廃止すべきだ」と述べている。
最後の650本の燃料棒は2003年3月18日に原子炉から取り出され、現在は使用済み燃料プールに保管されている。
2004年4月、5,500トンの冷却材ナトリウムを7万トンのコンクリートに混合するプラントの建設計画を検討するため、公聴会が開始されました。この計画は、英国の ドゥンレイ高速炉の閉鎖後に実施された計画と類似しています。
参照
参考文献
- ^ Décret du 12 mai 1977 AUTORISANT LA SOCIETE NERSA A CREER UNE CENTRALE NUCLEAIRE A NEUtrons Rapides DE 1 200 MWE SUR LE SITE DE CREYS-MALVILLE (ISERE)、2022-02-08取得
- ^ ab 「PRIS - 原子炉の詳細」pris.iaea.org . 2021年5月13日閲覧。
- ^ abc 「スーパーフェニックスと中性子の急流に対する関係の構築」. www.assemblee-nationale.fr 。2022-02-08に取得。
- ^ シュナイダー 2009、36ページ。 sfn error: no target: CITEREFSchneider2009 (help)
- ^ abc シュナイダー2009、38ページ。 sfn error: no target: CITEREFSchneider2009 (help)
- ^ ab Rapin, M.; Barclay, FJ; Allardice, RH (1990年6月28日). 「高速増殖炉の経済学」. Philosophical Transactions of the Royal Society of London, Series A. 331 ( 1619): 435– 443. Bibcode :1990RSPTA.331..435R. doi :10.1098/rsta.1990.0080. S2CID 121494572.
- ^ 液体金属冷却原子炉：設計と運転の経験（技術報告書）国際原子力機関2007年12月 57頁
- ^ 「高速炉研究技術開発の現状」www.iaea.org . 2016年9月6日. 2022年2月8日閲覧。
- ^ abc シュナイダー 2009、39ページ。 sfn error: no target: CITEREFSchneider2009 (help)
- ^ フランス電力会社の歴史フランス電力、2011 年 4 月 11 日アクセス
- ^ 「年表」. sebastien.schifres.free.fr。
- ^ “Actions Directes Contre le Nucleaire et Son Monde” [原子力発電とその世界に対する直接行動] (PDF)。www.infokiosques.net (フランス語)。
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- ^ ロバート・マーモズ (2008 年 6 月 23 日)。 「4月30日、明白な表現へのオマージュ」。tempsreel.nouvelobs.com (フランス語) 。2010 年4 月 2 日に取得。
- ^ マーシャル、エリオット (1982). 「スーパーフェニックス、ロケット攻撃で無傷」 . Science . 215 (4533): 641. doi :10.1126/science.215.4533.641.a. PMID 17842382. S2CID 239562507.
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- ^ “En souvenir de ... Chaïm Nissim”. Hommages.ch . 2017年4月13日. 2017年6月24日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2019年10月12日閲覧。
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- ^ “Operating Experience History - SUPER*-PHENIX”. 2008年3月11日時点のオリジナルよりアーカイブ。
- ^ “Rapport public 1996”. 2003年1月11日時点のオリジナルよりアーカイブ。
外部リンク
- Superphénixニュース（フランス語）
- クレイズ・マルビル・スーパー・フェニックス (図面)
