米X-エナジー社が小型HTGR「Xe-100」の基本設計を完了

「Xe-100」を4基備えた発電所の完成予想図
©X-Energy

米エネルギー省（DOE）の原子力局は8月23日、同省の「新型原子炉概念の開発支援計画（Advanced Reactor Concepts（ARC）」における補助金4,000万ドルのプロジェクトで、X-エナジー社がペブルベッド式高温ガス炉（HTGR）「Xe-100」（電気出力7.5万kW）の基本設計を完了したと発表した。

同社はこのほか、「Xe-100」で使用するHALEU燃料^[1]U235の濃縮度が5～20％の低濃縮ウランを用いた3重被覆層・燃料粒子（TRISO燃料）についても、初の燃料粒子をDOE傘下のオークリッジ国立研究所のパイロット製造施設で製造した。今後は同炉と商業規模のTRISO燃料製造施設について、許認可手続きに向けた協議を原子力規制委員会（NRC）と進めていく。

熱電併給が可能な「Xe-100」は、海水脱塩や水素生産などの幅広い分野に適用できるため、X-エナジー社は「Xe-100」4基で構成される発電所の商業化を目指している。X-エナジー社がサザン・カンパニー・サービス社とともに、ARC計画の支援対象に選定されたのは2015年のこと（※DOEの公表は2016年1月）。DOEによると、同社は約6年にわたったこの計画で「Xe-100」技術の実証を前進させ、同炉やその他の次世代原子炉で使用されるHALEU燃料の、商業規模の製造施設建設に向けて道を開いた。

DOE原子力局のA.カポニティ次官補代理（先進的原子炉担当）は「『Xe-100』はいよいよ、実際の建設段階に入る」と表明。「クリーンエネルギー社会に移行するなかで、米国経済の成長にも貢献する先進的原子炉の建設促進で、DOEは今後も原子力産業界を支援していく」と述べた。

X-エナジー社は現在、昨年11月に成立した「超党派のインフラ投資法（BIL）」による資金援助を受けて、2028年までに「Xe-100」を稼働させることを計画。実証炉の建設サイト選定作業に加えて、同炉の全体的な許認可手続きの一部として、来年NRCに同炉の安全性関係の技術や知見について追加のトピカル・レポートを提出し、2023年末までには、建設許可をNRCに申請する方針である。　

「Xe-100」を4基備えた最初の発電所建設については、西海岸最北に位置するワシントン州の2つの公益電気事業者が2021年4月、X-エナジー社と「3社間エネルギー・パートナーシップ」のための了解覚書を締結。米国で初となる第4世代の非軽水炉型SMRの建設を、ワシントン州で目指している。

X-エナジー社はまた、今年4月に商業規模の「TRISO-X燃料製造施設（TF3）」を、テネシー州オークリッジの「ホライズンセンター産業パーク」内で建設すると発表、すでに建設許可申請書をNRCに提出済みである。TF3の操業開始は早ければ2025年に予定しており、「Xe-100」とその他の次世代原子炉に燃料を供給し、地元テネシー州に約400名分の新規雇用がもたらす。

X-エナジー社の100%子会社で、TF3の建設と操業を担当するTRISO-X社のP.パッパノ社長は、「ARC計画によってDOE原子力局との協力関係がもたらされ、2020年10月にはDOEの『先進的原子炉設計の実証プログラム（ARDP）』における支援企業にも選定された」と説明。この関連では、実証炉建設のための支援金8,000万ドルが2020会計年度から交付され、その一部は「TRISO」燃料の商業用製造施設の建設にも活用が可能。このような支援の下で、同社長は「Xe-100」の無炭素な電力を送電網に送り出し、様々な先進的原子炉が必要とするHALEU燃料のサプライチェーンを構築する考えを強調している。

（参照資料：DOEの発表資料、原産新聞・海外ニュース、およびWNAの8月23日付け「ワールド・ニュークリア・ニュース（WNN）」）