小型モジュール炉

これまでの巨大な原子力発電所は、現場に何年も何万人もの作業員が集まり、巨大なコンクリートの壁を築き、複雑な配管をつなぎ合わせて建てる必要がありました。天候が悪かったり現場で問題が起きたりすると、工期はどこまでも延び、天文学的な追加費用がかかることも珍しくありませんでした。

一方、小型モジュール炉は、レゴブロックのように工場で主要な部品をモジュールとして組み立ててつくります。標準化された工程でつくったモジュールをトラックや鉄道、船で現場へ運んで設置するため、現場工事が減り、建設期間と初期投資を大きく減らせると期待されています。

工場の中で厳しい品質管理を受けながら、部品を規格どおりにつくるので、現場の施工中に起こりうる欠陥や故障の可能性も減ると期待されています。電力の需要が増えれば、レゴをつけ足すように原子炉を1基ずつ増やして増設できるので、最初の資金負担も軽くなります。

こうした柔軟さのおかげで、送電網につなぎにくい僻地や鉱山、海水淡水化プラントなど、電気が必要な場所のすぐそばに、必要に応じて設置できます。大規模な送電鉄塔を長く建てなくてよいため、送電網をめぐる対立を減らせるという期待もあります。

過去の大型原発の事故は、原因がそれぞれ違いました。福島の事故のように、地震と津波で外部の電気が途絶えて冷却が止まったケースもあれば、スリーマイル島やチェルノブイリのように、機器の故障や運転ミス、設計上の問題が原因になった事故もあります。そのうち電気が途絶えたケースでは、冷却水を回し続けるモーターポンプが止まり、熱を冷ませなくなった核燃料がぐつぐつ煮えたぎって溶け落ちました。

多くの小型モジュール炉の設計は、外部電源や人の操作がなくても、自分で熱を冷ますことを目標にしています。温まった水は上へ昇り、冷えた水は下へ沈む自然対流を利用して、ポンプなしでも冷却水が回り続けるようにするのです。

さらに、多くの設計では、炉心や蒸気発生器といった主要な機器を頑丈な容器1つに収めた一体型容器の設計を採用しています。部品どうしを複雑につないでいた外部の大きな配管そのものがなくなるので、配管の破損による放射性の冷却材漏れのリスクを大きく減らしています。

万が一事故が起きても、原子炉全体を巨大な水槽に沈めたり、地下深くに埋めたりする設計もあります。周囲の空気と水だけで数日間熱を冷まし、電力が途絶えても大事故に広がらないようにすることが目標ですが、実際の運転で十分に実証された段階ではまだありません。

もう少し正確に言うと、小型モジュール炉は、あらゆる面で大型原発より完璧に優れた万能の解決策というわけではありません。原子炉の大きさが小さくなると、一度につくれる電気の総量が少なくなるため、発電容量1キロワット（kW）あたりにかかる初期の単位建設コストは、むしろ大型原発より高くなることがあります。

この経済的な弱点を乗り越えるには、原子炉を工場で数十基、数百基と大量につくる仕組みが必要です。市場が十分に大きくなり、工場での大量生産による規模の経済を実現してはじめて、安く電気を供給できるようになります。

また、サイズが小さく安全になったからといって、放射線を出す使用済み核燃料（使い終わった燃料棒）がまったく出なくなるわけではありません。同じ電力をつくる場合、むしろ放射性廃棄物が多く出るかもしれないという研究（2022年）もあって議論が続いており、高レベル放射性廃棄物を永久に安全に埋める処分場を用意することは、今も重要な宿題として残っています。