世界各国の政府は、原子力ルネサンスの計画の一環として小型モジュール炉(SMR)の開発を競っており、近年では大きな進展が見られている。その中でも米国は、米陸軍が最近発表した同技術への大型投資を受け、核マイクロリアクター(超小型原子炉)開発で主導的な立場にあるとみられる。

SMRは1基あたり最大300 MW(e)の発電容量を持つ先進原子炉で、これは従来型原子炉の発電容量の約3分の1に相当する。従来の原子炉よりはるかに小さく、モジュール形式であるため、工場で製造して現場へ輸送することができる。その小型ゆえに、大型炉には適さない場所にも設置可能であり、従来の原子炉に比べて建設コストも期間も大幅に抑えられる。また、需要の増加に合わせて段階的に増設することもできる。

マイクロリアクターはSMRよりさらに小型である。米国では現在、次の10年以内に初号機を稼働させることを目標に、さまざまな設計が開発中だ。このコンパクトな原子炉は、トラック、船、航空機で輸送できるほど小型で、現場に大量のクリーンエネルギーを直接供給できる。これは、主幹電力網に接続されていない農村部にとって特に有用な特徴である。

SMRと同様に、マイクロリアクターも工場で製造・組み立てられた後、多様な現場へ輸送され、資本コストの削減と生産の高速化が図られる。多くの専門オペレーターを必要とせずに自律調整できるシンプルで応答性の高い設計が期待されており、過熱や炉心溶融を防ぐ安全システムも組み込まれる予定だ。

現在開発中のマイクロリアクターの多くは、1 MWから20 MWの熱エネルギーを生成する設計を想定しており、これは直接加熱に利用するか、クリーンな電力に変換できる。従来炉より高濃度のウラン235で運転され、再生可能エネルギー源とともにマイクログリッドに接続できる。自然災害後の緊急対応にも活用が見込まれる。さらに、最長10年間無給油で運転でき、現場から迅速に撤去して新しいユニットに交換することも可能だ。

米国では、トランプ大統領による原子力復活の支持に沿い、エネルギー省(DoE)が多様な先進炉設計を支援している。トランプ氏は、従来型原子力発電所からSMR、マイクロリアクターまで幅広い原子力技術に支持を表明し、2050年までに米国の原子力発電量を4倍にすることを目指している。この動きは、AIデータセンターの急速な拡大が、間欠的な再生可能エネルギーを補完する安定的なクリーン電力源への関心を高めている、電力需要の増加とも一致している。

7月には、テキサス州に拠点を置くAaloが、同社のCritical Test Reactor(CTR)が臨界に達したと発表した。臨界とは、原子炉が制御された自立的な連鎖反応を維持できる状態を指す。「当社のCTRは着工から持続的な連鎖反応まで8か月未満という、80年で最も速い原子炉建設の一つを達成し、会社の設立から核分裂まで3年未満でした」とAaloは声明で述べた。同社は、AIデータセンターへの電力供給を目的とした50 MWeのAalo Podsに配備する10 MWe炉の製造に注力している。

民間セクターの開発に加え、米陸軍は近年、マイクロリアクター開発の主導的立場を担ってきた。これは、軍の原子力エネルギー活動における主管機関として陸軍を位置づけたトランプ大統領の大統領令14299号「国家安全保障のための先進原子炉技術の配備」に基づくものだ。この指令により、陸軍は2028年9月30日までに国内の軍事施設で運転可能な原子炉を実現する期限付きの公式プログラムを策定することが求められた。この取り組みは、ペンタゴンのProject Peleマイクロリアクタープログラムなど国防総省の従来の活動を踏まえたものであり、多くの基地が民間電力網に依存し、重要施設が停電にさらされているという軍の懸念を反映している。

8月、米陸軍は米国内の軍事基地に次世代マイクロリアクターを建設する5社に最大22億ドルを提供する計画を発表した。これらの原子炉の配備は、革新的な原子炉設計に対する連邦政府の規制緩和によって支えられる。これは、承認期間を短縮することを目的とした原子力規制委員会(NRC)の先進炉ライセンス制度の大幅な見直しの一環である。

陸軍は、ノースカロライナ州フォートブラッグのAntares Nuclear、ケンタッキー州フォートキャンベルのBWX Technologies、テキサス州フートフッドのGeneral Atomics、ジョージア州フォートベニングのRadiant Industries、ニューヨーク州フォートドラムのWestinghouse Government Servicesに資金を提供し、2028年第3四半期までに少なくとも1基のマイクロリアクターを配備することを目指す。選定された各社は、開発活動を支えるために数十億ドル規模の民間投資を調達することが期待されている。

陸軍の施設・エネルギー・環境担当首席次官補であるジェフ・ワクスマン(Jeff Waksman)氏は、「これはマイクロリアクターだけでなく、米国のすべての先進炉の尖兵になると我々は信じている。最近マイクロリアクター企業が数多く誕生しているが、彼らを乗り越えさせる必要がある」と述べた。

SMR開発をめぐる議論が大半を占める中、米国はマイクロリアクターの建設にも多額の投資を行っており、今後2年以内に初の原子炉を稼働させることを目指している。選定された5社が2028年の配備期限を守れるか、また軍事基地での性能が今後の商用ライセンスにどう影響するかは、プログラムの進行に伴い注視される。エネルギー省の資金提供と、支援的な国家政策・規制が相まって、今後数年で開発を急速に前進させることが期待されている。

By Felicity Bradstock for Oilprice.com