米国の企業による次世代の原発「高速炉」の開発計画に、文部科学省が所管する日本原子力研究開発機構や三菱重工業などが技術的に協力することになった。原子力機構など4者は26日、協力に向けた覚書を交わした。米国で2028年の運転開始を目指すが、日本やフランスでは開発が行き詰まっており、実用化は不透明だ。
高速炉の実用化を目指しているのは、マイクロソフトの創業者ビル・ゲイツ氏らが設立したベンチャー企業「テラパワー」（ワシントン州）。テラパワーは24年、米国西部のワイオミング州で高速炉（出力34万5000キロワット）の建設を始める計画を立てている。
既存の原発では核燃料に中性子という粒子を当て、核分裂を連鎖的に起こして熱を得る。高速炉ではさらに速く中性子を当てるので、より効率的な核分裂反応が起きる。既存の原発では原子炉を冷やすのに水を使うが、テラパワーの原子炉では中性子を減速させにくい液体のナトリウムを使用。稼働中に発生した熱を蓄える装置も付け、電気の出力を細かく調整することができるようにする。
一方、日本にはトラブル続きで現在は廃炉作業中の「もんじゅ」（福井県）や、07年5月から止まったままの実験段階の炉「常陽」（茨城県）というナトリウムを使った高速炉があり、原子力機構にはこれらの運転実績がある。三菱重工は、常陽ともんじゅの開発や建設などに携わった。さらに茨城県には、ナトリウムを使う機器を試験する原子力機構の施設もある。
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その中で同省は20年10月、先進的な原子炉の建設費用を補助する「先進的原子炉設計の実証プログラム」として、テラパワーの高速炉開発などを支援することを発表した。テラパワーの高速炉の建設費は約40億ドル（約4600億円）とみられ、このプログラムなどより15億ドル（約1700億円）以上を支援する方針だ。
今回の覚書に携わる日本側の関係者は「テラパワーにとって、米政府が補助してくれるのは大きい。これで利益が見込めると判断したのでは」と話す。「（原子力分野で中国やロシアが台頭する中）このプログラムは、米国が世界のリーダーとして復権することを、強く意識したものだ」と見ているという。
米国側からの協力の打診に、日本側では期待感が高まる。テラパワーの高速炉は、もんじゅよりも実用的なタイプの炉になる。「開発がうまくいけば先進的なデータを得られることが期待でき、人材育成の観点からも大きい」。日本側の関係者はそう解説する。
一方、三菱重工は70年代から常陽、もんじゅの開発や製作、建設などの国家プロジェクトに参画してきた。07年に高速炉の研究開発などを専門に手がける「三菱FBRシステムズ」（東京都）を設立し、21世紀半ばの運転開始を目指して国内実証炉の開発を進めている。
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三菱重工は今回の日米協力を「国内実証炉の開発に資する開発・設計の場」と位置付ける。具体的な協力項目は、高速炉に特有の炉心・燃料、制御棒などの炉内機器、原子炉容器などを念頭に今後検討する。同社は「米国は93年に実験炉を閉鎖して以降、高速炉の設計や建設の経験がなく知見が乏しいと推定され、当社の実績や知見が期待されている」としている。
見通せない「日本への見返り」
液体ナトリウムを利用したテラパワーの高速炉は、28年の完成を目指している。日本では、同じナトリウムを使った「もんじゅ」の開発に1兆円超の税金を投じながら頓挫している。実用化に向けたハードルは相当高い。
ナトリウムは空気中の酸素や水に触れると発火したり爆発したりする性質があり、取り扱いが難しい。もんじゅは1995年、初めて発電に成功したが、その後はナトリウム漏れ事故などトラブルが相次いだ。わずか250日の稼働実績しか残せないまま、16年に廃炉が決まった。フランスでも、原子力・代替エネルギー庁が費用対効果が見込めないことなどから、日本が共同開発を模索していた高速炉の建設を断念することを明らかにした。
それでも日本政府は、高速炉の研究開発で諸外国と連携、協力する方針を打ち出している。「米国やフランスなどと国際協力を進めつつ、研究開発に取り組む」「もんじゅで培われた知見、技術は、将来の研究開発で最大限有効に活用する」。21年10月に公表したエネルギー基本計画では、そううたっている。
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鈴木教授は「今回の日本側の協力が技術的な観点から価値のあるものになるかは、実際に設計や建設にどこまで深く携われるかにかかっている」と指摘した。
明治大の勝田忠広教授（原子力政策）は「米国と日本では予算や研究の規模が全く違う。協力することで、研究レベルで多少の知見は得られるだろう。ただ、発電コストや地理的条件などを考えると、今回の協力がすぐに日本の高速炉開発の促進につながるとは思えない」と話した。【岡田英、吉田卓矢、井川諒太郞】
全文は米高速炉に協力 破れた「もんじゅ」の夢託す日本 実用化に高い壁
