米WE社のマイクロ炉開発に進展

eVinci完成予想図 © Westinghouse Electric Company

米ウェスチングハウス（WE）社は9月16日、アイダホ国立研究所（INL）で同社製マイクロ炉「eVinci」のプロトタイプの試験に向けて、基本設計・実験機設計（Front-End Engineering and Experiment Design：FEEED) 段階を完了したことを明らかにした。

WE社はFEEEDにおいて、eVinciの5分の1サイズの実験機の建設を計画。早ければ2026年にINL内で国立原子炉イノベーション・センター（NRIC）が運営する世界初のマイクロ炉のテストベッドで試験を開始、最終設計の決定や許認可手続きに役立てたい考えだ。WE社傘下のeVinci テクノロジー社のJ. ボール社長は、「FEEEDプロセスの完了は、eVinciの商業化に向けた重要なステップ。今後10年以内に世界中に複数のeVinciの配置を目標としている」と述べ、NRICと協力し、eVinci実験計画の最終調整や、テストベッドへの設置に向けた長納期品の確保作業を開始するとしている。

米エネルギー省（DOE）は2023年10月、国内でマイクロ炉を開発するWE社、ウルトラ・セーフ・ニュークリア社（USNC）、およびスタートアップ企業のラディアント（Radiant）社の3社に、FEEEDプロセスの実施に向けて総額390万ドルをNRICを通じて提供。具体的には、燃料を装荷する実験炉の設計、機器製造、建設、およびNRICのマイクロ炉実験機の実証（Demonstration of Microreactor Experiments=DOME）用テストベッドを使った試験の計画策定を目指している。

WE社はFEEEDプロセスの重要マイルストーンである、予備安全設計報告書 (PSDR) のNRICへの提出を他2社に先んじて行った。USNC社とラディアント社も年末までにFEEEDプロセスを完了予定。

NRICは、INLで30年以上運転された「実験増殖炉II（EBR-II）」の格納ドームを利用したDOMEテストベッドを改修中である。同テストベッドはHALEU燃料を使用する最大熱出力2万kWの先進的な実験用原子炉を収容、初臨界時には安全性を重視した閉じ込め機能を持つ。産業界による新技術開発に伴うリスクを軽減して開発を促進させ、先進的な原子炉設計を概念段階から実証段階へと進めて、実用化と商業化への道筋をつけることを目的としている。

DOEは2020年12月、eVinciを官民のコスト分担方式で進めている「先進的原子炉実証プログラム（ARDP）」の支援対象に選定しており、7年間に総額930万ドル（このうち740万ドルをDOEが負担）を投じるとしている。eVinciは熱出力1.5万kW、電気出力0.5万kWのヒートパイプ冷却の可搬式原子炉で、軽水炉のような冷却ポンプは不要。2エーカー（約4,000㎡）ほどの敷地に設置し、HALEU燃料の3重被覆層・燃料粒子「TRISO」を使用、燃料交換は約8年おき。遠隔地のコミュニティへの熱電供給から採掘作業やデータセンターまで、幅広い用途を持つと期待されている。eVinciの建設をめぐっては、2023年、カナダのサスカチュワン州がeVinciの州内建設に向け、8,000万加ドル（約87億円）の研究補助金の交付を発表している。