世界の高速炉サイクル技術開発の概要

１．世界の高速炉サイクル技術開発の概要-開発実績と今後の計画（1/4）
 世界の高速炉の累積運転年数は、約400炉・年。東電福島原発事故後も世界の高速炉サイクル実用化計画に変更なし。
 ロシア、インド、中国等は2020～2030年代の高速炉サイクル技術の実用化を目指す。
 米国は多くの実験炉の建設・運転経験を蓄積後、原子力政策再考により原型炉開発を中断。
 ロシア、フランス、英国は、実験炉、原型炉の豊富な運転経験を既に蓄積。
 日本は、実験炉「常陽」の豊富な運転経験を蓄積すると共に、原型炉「もんじゅ」を設計・建設し、実証炉を概念検討中。
国名
1950
1960
1970
1980
実：クレメンタイン(0.025MWt)
実：EBR-I (0.2MWe)
実：ランプレ(1MWt)
1990
2000
2010
2020
2030
実：FFTF(400MWt)
原：CRBR(380MWe)
証：実証炉
商：商用炉
建設途中で計画中止
原：PFR(250MWe)
実：KNK-II (21MWe)
原：SNR-300(327MWe)
ドイツ
実：BR-5(6 MWt)
MWe/GWe：電気出力
MWt ：熱出力
建設途中で計画中止
実：BR-10(10MWt)
実：BOR-60(12 MWe)運転中
改造
：建設
商用炉段階
実：MBIR(40 MWe)
：運転（初臨界以降）
原：BN-600(600 MWe)運転中
商BN-1200（1.22 GWe)本格導入
証：BN-800(880 MWe)
（2014臨界)
商：BN-1200(1.22 GWe)初号機
実：MFTR(115 MWt)
原：BN-350(130 MWe+海水淡水化)
実：FBTR(13 MWe)運転中
原：PFBR(500 MWe)
（2015臨界予定）
商（1 GWe)：2030年から本格導入
実：CEFR(20 MWe)
(2010臨界)
証：2023年CFR-600(600 MWe)
(CDFR(800MWe)2基ロシアから
導入予定）
商（CFR-1000(1GWe）本格導入
商：初号機
実：ラプソディ(40 MWt）
商ESFR（1.5 GWe)本格導入
原：フェニックス(250 MWe）
Gen IVプロトタイプ炉
（ASTRID；600 MWe）
証：スーパーフェニックス(1240 MWe）
日本の実証炉、商用炉の計画は現
状未定（左記は従来の原子力政策
大綱（2005年）、エネルギー基本計
画（2006年）に沿ったものを記載）
商：初号機
原：PGSFR(150MWe)
韓国
実：常陽(50-100 MWt）
改造
：運転開始予定
商(FBR-1&2)：2023-2024年までに600 MWe×2基導入
商：初号機
中国
☆
証：MDFR(600 MWe)
インド
日本
実：実験炉
原：原型炉
実：DFR(15MWe)
イギリス
フランス
2050
実：EBR-II (20MWe)
実：フェルミ- I (65MWe)
実：シーファー(20MWt) 運転停止廃止決定
アメリカ
ロシア
2040
(140 MWt）（停止中）
原：もんじゅ(280 MWe）
1995.12 2次主冷却系
ナトリウム漏えいによる
原子炉停止
商（1.5 GWe)本格導入
2
（性能試験中断）
証：JSFR（750 MWe)
商：初号機
１．世界の高速炉サイクル技術開発の概要-開発実績と今後の計画（2/4）
 各国とも、高速炉開発と併行して、Puリサイクルに必要なサイクル施設（燃料製造、再処理）の導入を計画
 日本では、「常陽」、「もんじゅ」用のMOX燃料製造施設を有する。
3
１．世界の高速炉サイクル技術開発の概要-開発実績と今後の計画（3/4）
 アジア、特に中国、インドを中心に積極的な原子力利用拡大を計画。
 高速炉サイクル実用化計画はアジアを中心に着実に進行。
 各国の目標値の実現可能性は不透明と思われるが、高速炉のニーズの高さは窺える。
2020年代に高速炉実用化
2030年代に高速炉実用化
インド
中国原子力発電設備容量： 58GWe（2020年）、150GWe（2030年）、
400GWe（2050年頃；全設備容量の16％）に達すると予測
2050年の高速炉の導入量については、ウラン需給に依存
 ウラン需給が逼迫する場合には、約200GWeの高速炉導入
 ウラン需給の逼迫がない場合には、PWRの約1/5の約70GWe
の高速炉を導入し、PWR使用済燃料中のMA核変換に利用
出典： D. Zhang, et al., Fast Reactor Development Strategy in China, FR13
原子力発電設備容量: 29GWe(2022年)、 63GWe(20３2年)、 275 GWe （2052年；
うち高速炉約250 GWe）
→大型軽水炉40GWeのSFから回収したPuを高速炉で利用できた場合、
ポテンシャル的には2050年頃の電力設備の半分を原子力(大半は高速炉)で賄うことも可能
2040年頃に高速炉実用化
2020年代に高速炉実用化
フランス
ロシア原子力発電設備容量: 52-62GWe（2030年）、
100＊-140GWe（2050年；＊のうち高速炉約40GWe）
出典：
• Vladimir Kagramanyan, “PANEL 1, Economics and Performance of Fast Neutron Systems”, International
Conference On Fast Reactors And Related Fuel Cycles: challenges And Opportunities (FR09)
出典： Pierre Frigola, "PANEL 2, Five GIF criteria Five International challenges," (発表スライドの中で仏国EDFの試算を紹介),
International Conference On Fast Reactors And Related Fuel Cycles: challenges And Opportunities (FR09)
• Palmiro Villalibre, “ Summary Progress Status of INPRO CP FINITE”, IAEA Consultancy Meeting to
Prepare an INPRO Collaborative Project, "Synergetic Nuclear Energy Regional Group Interactions
Evaluated for Sustainability"
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１．世界の高速炉サイクル技術開発の概要-開発実績と今後の計画（4/4）
フランス
出典： S. Bourg, C.Poinssot, et al., “Improving the actinides
recycling in closed fuel cycles, a major step towards nuclear
energy sustainability,”French-Swedish Seminar on Future
Nuclear Systems, Stockholm, December 3rd, 2013.
原子力発電の将来計画（フランス原子力・代替エネルギー庁（CEA ）の考え方）
既存の軽水炉は寿命延長を行うとともに、第2世代炉は順次第3 世代＋炉へ置
換し、第3世代＋炉の後は、2040年頃から第4 世代炉の高速炉に順次置換して
いく計画：
 第1段階 2025～40 年頃：第2世代炉（第1 陣；19GWe を廃炉）
→ 第3 世代＋炉に置換。
 第2段階 2040 年頃～：軽水炉のMOX燃料をリサイクル。残りの第2 世代
炉（第2 陣） → 第3 世代＋炉と高速炉（3-5GWe？）に置換。MOX燃料の使
用済燃料のPu を利用して安定化する。
 第3段階：高速炉のMOX燃料の多重リサイクルと、高速炉を更なる導入
（20GWe）を図り、Pu量を安定化する。
 第4段階： MOX燃料のみで、天然ウランを必要としない。
さらに高速炉を導入する（＞40GWe）。
出典： B.Boullis, The Frence Nuclear Fuel Cycle: Current Status and
PossibleFuture Options, Int. Conf. on the management of spent fuels fro
nuclear power reactors: an integrated approache to the back-end of the nuclear
fuel cycle, Vienna, IAEA, June 2015.
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