プログラム番号 3.1

JEMA「2050 CN実現へのロードマップ」セミナー
2022年7月25日（月）イイノホール

原子力発電

一般社団法人 日本電機工業会
原子力部 小澤 隆

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11．原子力発電の特性、国の方針
第6次エネルギー基本計画の記載事項
原子力は、燃料投入量に対するエネルギー出力が圧倒的に大きく、数年にわたって国内保有燃料だけで生産が維持できる低炭素の準国産エネルギー源として、優れた安定供給性と効率性を有しており、運転コストが低廉で変動も少なく、運転時には温室効果ガスの排出もないことから、安全性の確保を大前提に、長期的なエネルギー需給構造の安定性に寄与する重要なベースロード電源である。

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22．2050年カーボンニュートラルに貢献する原子力発電

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33．安全性を強化した革新的軽水炉で新増設・リプレース
日本の新規制基準要求への適合性を踏まえ、地震・津波などの自然災害への耐性強化、事故耐性燃料等最新の知見・技術を取り入れたシビアアクシデント対策や大規模航空機衝突等の外部脅威（テロ）等への耐性強化など、大幅に安全性・信頼性を向上させるプラントを実現、早期の市場投入を目指す。

次世代軽水炉（PWR）

次世代軽水炉（iB1350）

事故耐性燃料の例
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44．軽水炉によるプルトニウムの利用
原子力発電に使用するウランは、燃えやすいウラン235が自然界において0.7％限りあるウラン資源使用済燃料の再処理で抽出されたウラン/プルトニウム混合酸化物燃料の利用
混合酸化物燃料＝ＭＯＸ燃料（MOX燃料；Mixed Oxide Fuel）

プルサーマル高度化

プルサーマルを段階的に高度化させつつ、ウラン資源の利用効率を高め、原子力発電の利用期間を格段に長くすることが可能プルサーマル：現行の軽水炉によるプルトニウム利用

放射性廃棄物

0.7%～5%
燃えやすいウラン２３５

1.1%

4～10%

16～21%
プルトニウム

燃えにくいウラン２３８

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軽水減速高速炉(RBWR) 5

5．小型炉の開発と社会実装
大型原子力発電所の建設の遅延、コストの大幅な上昇などの新たな課題
大型のポンプや電源を必要としない非常用炉心冷却系（静的安全系）の採用等、シンプルなシステムで安全性と経済性を向上させる
工場生産の範囲を拡大し、現地工事の期間を短縮させるなど、早期に投資回収を開始できるメリット

BWRX-300（日米共同開発）
NuScale （米国の開発に参加）

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三菱小型軽水炉

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6．軽水炉利用のロードマップ
2050年カーボンニュートラルと、安価で安定的な電力供給への貢献

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77．高温ガス炉による発電以外の脱炭素化への貢献
高温ガス炉は、原子炉から950℃の熱を取りだすことができ、水素製造等のカーボンフリーエネルギーの新たな産業利用への展開が期待
冷却材には不活性ガスであるヘリウムを採用、燃料は燃料核に熱分解炭素、炭化珪素で多重に被覆した微小粒子
原子炉の熱出力密度を抑え、事故時にも輻射の熱伝達により燃料の過熱を防ぐ
日本原子力研究開発機構の高温工学試験研究炉が、2021年7月に再稼働
成果の活用
成果の活用

水素製造システムとの組み合わせ蓄熱設備と組み合わせ88．高速炉サイクルによる資源長期利用と高レベル廃棄物の有害度低減
高速炉開発の意義
軽水炉では燃えにくかったウラン238の利用効率を大幅に向上させ、ウラン資源の利用率を60～100倍（現在確認されたウラン資源埋蔵量約100年分から6,000～10,000年に拡大）に高める技術開発に挑戦

政府の方針
政府の戦略ロードマップ(2018年12月)
21 世紀半ば頃の適切なタイミングにおいて、技術成熟度、ファイナンス、運転経験等の観点から現実的なスケールの高速炉が運転開始される

国際協力による開発の加速実験炉「常陽」
データ

日本の実績

日米協力

原型炉「もんじゅ」
TerraPower社「Ｎａｔｒｉｕｍ」

9【参考】 高速炉開発のメリット・長期戦略
原子炉での燃焼により、使用済み燃料に含まれるＰｕ利用/有害度低減は理論的に可能。
学生や若い技術者が、革新的で夢のある開発に取り組む場の提供が必要。
長期開発には、産官学・国際協力の枠組み構築や研究インフラの整備が必要。
２０２０

２０５０

２１００

使用済み燃料中のＰｕを燃焼し、有害度低減期間を10万年から8000年に短縮

大型軽水炉
高速中性子炉（商業化の目処あり）

プルサーマル本格化
高速中性子炉の実用化
実証炉 ⇒ 実用炉
プラント機器・要素開発等

使用済み燃料中のＭＡを分離・燃焼し、有害度低減期間を300年に短縮

ＭＡ＊分離・燃焼（長期間の開発が必要）（ＪＡＥＡ資料より）

ＭＡ＊分離技術・高速炉サイクルの実用化

実験室レベル⇒ 工学実証⇒ 確証試験要素技術の成立性確認
課題解決のロードマップ

研究インフラの整備
ホットラボ
試験研究炉、他

推進/規制が共同で、データ取得
推進者は、設計・製造・運転に活用
規制側は、規制・基準の整備に活用＊）ＭＡ(Minor Actinide)：超ウラン元素からＰｕを除いた元素
文部科学省原子力研究開発・基盤・人材作業部会（第７回）資料１

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9．超小型原子炉、核融合炉開発
新たな立地多様化を目指す超小型炉
燃料交換不要、長期間の遠隔・自動運転可能、メンテナンスフリー等
離島・僻地・災害用電源など多様な利用を目的として開発

究極のエネルギー核融合への挑戦
少量の重水素と三重水素の核融合反応で生じる莫大なエネルギーを利用
重水素は天然に存在する水から分離、三重水素はリチウムの核変換から容易に生成でき、地球上に大量に存在 ⇒ 資源問題の解決
核融合反応で発生する中性子により放射化される低レベル放射性廃棄物のみ

国際熱核融合実験炉 11

10．軽水炉以外の革新技術ロードマップ
100年後もにらんだ安定的なエネルギー供給を目指す原子力イノベーション
大 中項 項 小項目 2021年度 2022年度 2023年度 2024年度 2025年度
目 目高温ガス炉

2026～2030年度

2031～2050年度

JAEA/HTTR運転試験データ取得

新規建設設炉の運転

NEXIP(原子炉開発･水素製造開発)
海外共同研究プロジェクトの牽引

2051～2100年度

許認可･建設

水素供給

機器供給・人材育成
許認可･建設米VTR共同開発・機器供給・データ取得

原型炉

高速炉
革
新炉

JAEAによる海外協力(米Natrium)の牽引・常陽の運転

商業炉

加速器駆動核破砕中性子による核変換開発(大学等)
第二再処
理

乾式プロセス、高性能MA分離技術開発の推進

高速炉再処理学術研究・JAEAによる開発・再処理版NEXIP
核融合

ＪＴ６０－ＳＡ
機器供給・人材育成
国家ビジョン策定と原型炉計画の具体化

ＩＴＥＲ
機器供給・人材育成

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実用化開発
原型炉(発電実証)12

11．今後の課題とアクション
Ｓ＋３Ｅ確保と技術開発• 既存の原子力発電所の再稼働加速• 安全で経済的な革新技術の開発• 資源有効利用と放射性廃棄物の環境負荷低減

新技術の円滑な社会実装に向けた提言• 早期に新増設・リプレースの方針明確化• 国による大型試験施設整備• 革新技術の社会実装に必要な規制検討

共通課題の提言活動• 原子力発電のメリットや安全性の理解活動• 人材育成、サプライチェーン維持• 国際協力Copyright © 2022 The Japan Electrical Manufacturers' Association All Rights Reserved.

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