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2024年6月10日、マイクロソフト創設者ビル・ゲイツ氏が投資した原子力エネルギー会社テラパワーは、同社の次世代（次世代、「第4世代」とも呼ばれる）原子力発電所のナトリウム原子炉のコストが最大40億ドルであると発表した。ワイオミング州ケメラーで侵入。このプロジェクトは、溶融塩エネルギー貯蔵システムを備えた345MWのナトリウム冷却高速炉で、送電網が必要なときに出力を500MWまで増加させることができ、2030年に運転開始される予定である。

ビル・ゲイツ氏は2006年に設立されたテラパワー社と非常に早くから原子力に投資しており、2021年にはバフェット氏のバークシャー・ハサウェイの子会社であるパシフィック・パワー・カンパニーと協力して「第4世代」ナトリウム冷却高速中性子炉（SFR）の開発を継続する予定だ。 、2035年には新たに5基の原子力発電所の適用を実現したいとしている。エネルギー効率の大幅な向上は、生産、生活、文明を大きく促進します。

危険なナトリウム

水を減速材や熱伝達媒体として使用する第3世代原子力発電の「軽水炉」とは異なり、第4世代原子力発電として知られるナトリウムは作動流体として液体金属ナトリウムを使用します。現在の一般的な加圧水型原子炉 (PWR) は、150 気圧で蒸発することなく 325℃で熱交換を行うことができます。金属ナトリウムの沸点は883℃なので、「ナノ冷却反応器」は加圧せずに反応器の動作温度を550℃まで上げることができます。金属ナトリウムの熱伝導率は水の50倍であり、上記の高い動作温度を考慮すると、液体金属ナトリウムの熱交換効率は水の100倍であると「原子力規制委員会（NRC）」は評価しています。そしてその作業効率は第三世代原子力発電よりもはるかに高いです。

「軽水炉」（沸騰水型炉や加圧水型炉を含む）は、天然ウランの約0.72％を占めるウラン235しか使えず、天然ウランの99.28％を占めるウラン238は使えません。したがって、核燃料棒が廃棄された後も核廃棄物の残留放射線は依然として非常に高く、核分裂反応後の生成物には利用が難しいアクチニドなどの重元素も多く含まれています。放射能の危険は大きく、核廃棄物の処理と保存は世界中で問題になっています。

「第4世代」高速中性子炉は、天然ウランに極めて豊富に含まれるウラン238を利用することで、核物質の膨大な浪費を回避できる。そして、高速中性子炉では、ウラン 238 が高速中性子を捕捉し、2 回のベータ崩壊を経てプルトニウム 239 を形成します。プルトニウム 239 は、「放射性同位体熱電機械」のエネルギー源として機能し、宇宙船の駆動に使用できます。この「一匹二匹」の性質を核物理学では「増殖」と呼び、高速中性子炉は「高速中性子増殖炉」とも呼ばれます。

効率の向上は利益の増加を意味します。これを望まない人はいないでしょう。高速中性子炉は新しい概念ではありません。1951 年には、人類史上初めて実際に発電した原子力発電所「実験増殖炉 1 号 (EBR-1)」が高速中性子炉の原理を使用していました。冷却剤は液体ナトリウムカリウム合金です。

しかし、理論は非常に進歩していますが、科学は非常に完成していますが、技術は実現が困難です。これは、純粋な科学を実用的な技術に変える過程で避けられないものです。何十年、あるいは何世代もかかります。初期の液体金属高速増殖炉は、容器やパイプに対する液体金属ナトリウムの腐食影響を克服できませんでした。

金属ナトリウムは非常に反応性が高く、空気に触れると激しく酸化し、さらには水にさらされると爆発することがあります。そのため、工業的に使用する場合は灯油に浸して保管する必要があります。

歴史的に見て、液体金属高速増殖炉のほとんどはうまくいきませんでした。1986 年に日本で建設された「もんじゅ」原子炉は、1995 年に冷却システムに亀裂が発生し、640 キログラムのナトリウム蒸気が漏れて火災を引き起こしました。原子炉の故障が続いたため、東蘭グループの総務部次長は謝罪するためにビルから飛び降り自殺したが、結局原子炉は2010年に停止された。 1976 年にフランスで建設されたスーパーフェニックスは、かつては世界最大の増殖炉でしたが、液体窒素冷却システムの腐食と漏れが発生し、最終的にはさまざまな問題により 1997 年に停止されました。

現在、世界で稼働している「ナトリウム冷却炉」はロシアのBN600とBN800のみである。旧ソ連海軍の科学技術の大躍進により、705 型原子力潜水艦に「ナトリウム冷却原子炉」が使用され、頻繁に原子力事故が発生しました。K-64 ボートと K-123 ボートは両方とも、次のような原因により重大な原子力事故を起こしました。ナトリウム冷却パイプラインの故障。技術的に進んでいるアメリカも、1957年に使用開始されたSSN-575は、「ナトリウム冷却炉」を使用した唯一の原子力潜水艦でもありました。 「ナトリウム冷却原子炉」は、比較的後方加圧水型原子炉に置き換えられました。

金属ナトリウムの危険性に対応して、科学技術界は何十年にもわたって精力的に研究を続け、水銀、鉛、錫、ナトリウム-カリウム合金、鉛-ビスマス合金などのさまざまな材料を試してきました。 「欧州連合執行委員会」は、2015年から2019年にかけて、3つの高速中性子炉実証プロジェクトの建設、SESAMEを研究するための熱水力シミュレーションと実験計画の評価、パイプラインと原子炉内の金属流体の流れとそれらの影響の研究に660万ユーロを投資した。ナノ冷却の研究に焦点を当てた装置は、リード冷却技術パスの開発の基礎を築きました。

核兵器に使用される可能性がある

たとえ金属ナトリウムの安全性問題が解決されたとしても、核兵器の安全性問題は依然として解決されなければならない。現在普及している第３世代原子力「軽水炉」は核兵器に転用できず、「原子力の平和利用」のモデルとされている。しかし、「高速増殖炉」の反応生成物であるプルトニウム239は兵器級核物質である 1945年に長崎を爆発させた2番目の原子爆弾「ファットマン」はプルトニウム爆弾だった。これは、ロシアが「ナトリウム冷却原子炉」の維持に固執し、北朝鮮が重水炉を建設する理由でもある。どちらのタイプの原子炉でも、核兵器の製造に使用できる兵器級プルトニウム239を生成できる。

したがって、「国際原子力機関」は、「高速増殖炉」を保有する国はより明確な政策と監視措置を講じる必要があると強調しています。しかし、歴史の経験から言えば、人間の弱さに基づく「経営の強化」が最も当てにならないのです。それに比べて、次の技術的アイデアは若干信頼性が高い。つまり、核燃料棒の設計を完全に変更し、一次充填材が完全に廃棄されるまで直接稼働できるようにし、「メンテナンス」という口実で安全に取り外すことができないようにする。核分裂生成物であるプルトニウムが密かに精製され盗まれているのを避けるため、もし誰かが不法に解体したり盗んだりした場合、核テロの危険を避けるために致死性の核放射線にさらされることになる。

よりリスクの高いプロジェクトは、事故が発生した場合の被害の程度、世論の統制、被害者への補償が比較的低い、比較的荒廃した閉鎖的な地域に建設されるべきです。ビル・ゲイツとバフェットが投資した「第4世代」ナトリウム冷却炉があるワイオミング州は米国西部にあり、米国で最も人口の少ない州である。これは上記の従来の経験と一致する。

問題は、過去数十年間に何度も試行され失敗してきた液体金属高速増殖炉の技術的問題はすべて、ビル・ゲイツの科学研究チームによって解決されたのかということだ。原子力技術の安全性と核兵器の安全性解決策は本当に確実に保証されているのでしょうか? 2035 年までに 5 つの新しい原子力発電所が建設される予定です。技術とプロセスは本当に成熟していますか?もちろん、これはビル・ゲイツの企業秘密であり、外部の世界は時間をかけてしか検証できません。

溶融塩エネルギー貯蔵システム

原子力の話題に加えて、原子力ではないが関連する技術、すなわちナトリウム原子炉をサポートする溶融塩エネルギー貯蔵システムもあります。原子力発電がピークに達し、市場のエネルギー消費が谷になったときに余剰エネルギーを蓄えることができ、市場のエネルギー消費がピークになったときにナトリウム原子炉に過負荷をかける必要がなく、市場に合わせながら155MWの出力を約45％増加させることができます。また、原子力発電所や送変電ネットワークの円滑な運転と安全性も確保します。

溶融塩エネルギー貯蔵システムは、原子力発電所の余剰エネルギーを利用して、硝酸ナトリウム、硝酸カリウム、硝酸カルシウムなどの安全で安価な無機塩を高温の溶岩貯蔵タンクで溶かし、膨大な熱エネルギーを蓄えるシステムです。エネルギーを放出する際、高温の溶融塩は熱交換器を通過し、蒸気発生器を駆動して発電します。このエネルギー貯蔵方法は「熱エネルギー貯蔵TES」と呼ばれます。このエネルギー貯蔵方法により、熱エネルギーの損失が非常に遅くなる可能性があると、科学技術雑誌「Journal of Energy Storage」に掲載された論文では、新技術を使用した貯蔵タンクは厚さ約125cmの断熱層を使用しており、毎月の熱エネルギーの損失が少ないと指摘しています。エネルギー損失はわずか 5% であり、TES は数か月間、さらには季節を超えてエネルギーを貯蔵することができます。

平均して月当たりのエネルギー損失が0.5%～1%しかないリチウムイオン電池と比較すると、溶融塩エネルギー貯蔵システムのエネルギー貯蔵効果はそれほど良くなく、エネルギー損失が大きくなります。しかし、その無機塩は低コストで安全であり、リチウムイオンのような化学エネルギー貯蔵による潜在的な巨大な環境汚染のリスクがありません。

このタイプの溶融塩エネルギー貯蔵システムは、原子力発電所だけでなく、太陽光発電システムにも使用できます。 2018年、スペインで24時間発電できる初の火力発電所「ゲマソーラー」が誕生しました。これは太陽光パネルではなく、太陽光を集光して反射させるミラーマトリックスとして砂漠に設置されています。敷地中央に建つ溶融塩発電塔 内部 硝酸ナトリウム60％＋硝酸カリウム40％の混合液を貯蔵。夜間に太陽光が当たらない場合でも、溶融塩の熱放出により15時間安定した発電が可能で、その19.9MWの電力は27,500世帯に安定した電力を供給できます。

溶融塩エネルギー貯蔵火力太陽光発電所は、太陽光がないと発電できないという従来の太陽光パネルの弱点を解決するだけでなく、太陽光発電パネルの代わりに反射鏡を使用することで、太陽光発電の生産中に発生するエネルギー量を削減します。大量の重金属汚染、廃棄された太陽光発電パネルによる環境への永続的な影響。

チリはスペインの成功事例を見て、2019年にアルバプロジェクトを立ち上げた。同国は砂漠地帯にあるすべての石炭火力発電所を、設備容量560MWの溶融塩太陽光発電所に転換する計画で、最終的には従来の化石燃料を完全に廃止したいと考えている。 2040年までに。燃料発電方式。これは環境保護のためだけではなく、化石エネルギーに乏しいチリにとって、エネルギーを新しい仕組みで24時間安定的に発電できる太陽エネルギーに置き換えることができれば、本来持っていた貴重な外貨を大幅に節約することができる。可能であれば、エネルギーを輸入するために使用されます。近隣のラテンアメリカ諸国に電力を輸出すると、多額の外貨を得ることができます。

ビル・ゲイツのナトリウム原子炉 + 溶融塩エネルギー貯蔵システムが成功すれば、間違いなく原子力エネルギーの発電上の利点が大幅に改善されるでしょう。常に賢明で打算的なバフェット氏はめったに間違いを犯さないが、この「第4世代原子力」には広い市場の展望があるかもしれない。

別の考え方の視点は次のとおりです。オープンAIその背後にいる最大の投資家であるビル・ゲイツは、科学と工学のバックグラウンドを持つ人物でもあるが、AI/AGI の研究開発が多量のエネルギーを消費することを長い間認識しており、彼は原子力と原子力を掌握している。余剰エネルギーを蓄えた溶融塩エネルギー貯蔵システムは、システム全体のセキュリティを実現するだけでなく、AI/AGI（汎用人工知能）の研究開発のエネルギー消費コストも削減します。

これは、もう 1 つの独自テクノロジーの巨人であるマスクと一致します。マスク氏は非常に早くからソーラーシティに投資しており、これがテスラの株価とブランド価値を高める上で非常に重要であることが判明した。さらに深く言えば、マスク氏の人工知能ブランド「xAI」と「ニューラリンク」の将来の展開についての説明では、AI/AGIの研究開発について明確に言及されていた。エネルギー消費の問題に関しては、世界で最も裕福な2人が「自分たちのルーツを知っている」と本当に同じビジョンを持っている。

• （本稿はあくまで筆者の個人的見解であり、本紙の立場を代表するものではありません）

呉徐

編集長 チェン・ビン