ドイツの科学者が溶融塩原子炉を利用して核廃棄物を低炭素エネルギーに転換する研究を進める

ドイツの科学者は、使用済み核燃料を低炭素エネルギーに転換する新しい方法を探求している。ドレスデン工科大学の実現可能性研究は、DEMOと呼ばれる革新的なリサイクル炉計画を概説している。研究チームは、「高放射性廃棄物は人類にとって最も危険な遺産の一つと考えられている。この問題を解決するために、ドレスデン工科大学は実験的なリサイクル炉DEMOを建設する計画である」と述べている。このプロジェクトは、使用済み燃料を現場で消費できる溶融塩炉を提案している。プロジェクトが成功すれば、ドイツが深地質貯蔵庫を探す必要がなくなる可能性がある。

提案によれば、これにより国家は500億ユーロ（約HK$ 484億）の節約が可能となる。

再処理なしの転換に関する革新的な方法

この提案は「再処理なしの転換」と呼ばれる方法に焦点を当てている。従来の核リサイクルは、利用可能な材料を抽出するために複雑な化学プロセスに依存しているが、ドレスデンの設計は、高放射性廃棄物（使用済み燃料やガラス化材料を含む）を液塩キャリアに直接導入することで、この危険を回避している。中性子の照射により、重い核廃棄物がより軽い元素に分裂する。これらの残留する核分裂生成物の大部分は、数十年内に安全なレベルに崩壊するが、数千年はかからない。残留廃棄物の大部分が短命であるため、研究チームはこれがドイツ連邦法で強制されている厳格な長期貯蔵要件を回避することになると考えている。

これらの貯蔵されたエネルギーの潜在能力は非常に大きい。研究者は、ドイツの貯蔵廃棄物が、同国の年間電力需要の300倍に相当する十分な利用可能なエネルギーを持っていると計算している。清潔な熱エネルギーを提供するだけでなく、この炉は癌治療に不可欠な医療用放射性同位体を生産し、先進的な核融合研究に技術データを提供することになる。

DEMO炉の法的設計

ドイツの原子力に関する政治的障壁を取り除くために、ドレスデンチームは現行の《原子力法》に基づいてDEMO炉を設計した。現行の法規では、商業用原子力と化学燃料の再処理が禁止されている。しかし、DEMOは厳密には非商業的な研究施設であり、熱出力は50メガワットである。核燃料を分離せず、商業電力を生産しないため、計画者は現行の法律の下で合法的に建設できると述べている。「DEMOプロジェクトは、商業電力の生産や核燃料の再処理を含まないため、現行の《原子力法》の下での建設を許可するよう戦略的に設計されている」と研究チームは強調している。

このプロジェクトには約19.5億ユーロ（約HK$ 189億）の公共投資が必要である。開発と建設には5年を要し、その後の運営寿命は20年と見込まれている。当局はザクセン州で3つの潜在的な場所を評価しており、ロゼンドルフのVKTA研究パークと、ルーザティアの2つの重要な産業転換センターであるシュヴァルツポンプとボックブルクである。実験段階で物理学が成立すれば、研究者は2045年までに商業転換工場が電力網に接続できるように規制を改訂することを望んでいる。ザクセン州にとって、このプロジェクトは先進的な核リサイクルをリードし、高額な環境危機を輸出可能なグローバル産業に転換する戦略的な機会を提供する。

「目標は、ヨーロッパのエネルギー独立性と競争力を保障し、最終的な放射性廃棄物処理の問題を解決または軽減することで、広範な公共および政治的受容を促進することである」とチームはまとめている。

DEMOプロジェクトが核エネルギーの未来に与える影響

DEMOプロジェクトは、核廃棄物問題を解決するだけでなく、ドイツ及びヨーロッパのエネルギー構造を変える可能性がある。従来の原子力が直面する政治的および法的障壁により、革新的な技術の登場が特に重要である。高放射性廃棄物を効果的に利用することで、DEMO炉は清潔なエネルギーを提供し、長期貯蔵への依存を減少させることができ、これは公衆の受容度や政策の支持を高めるために重要である。さらに、プロジェクトが成功すれば、ドイツはグローバルな核リサイクル分野でのリーダーシップを確立し、経済と環境の両方の利益を促進することになる。