超小型の原子力発電所について

質問

• 鉄腕アトム世代の者です。現状、原子力発電所に関するトラブルが多く報告されているようですが、どこかの放送局での記録フィルムでは開設当初から色んなトラブルがあったようです。
• 日本では何故、その高い技術力をもって、現状のような大きな発電所でなくてもこじんまりした原子力発電所を作れないのでしょうか。
• 原子力潜水艦などでも運用しているくらいですから、その程度のものなら、完全な監視機構とロボットを要所に配置した耐震、免振ビルの技術を駆使した、頑丈なものを作れるのではないのでしょうか。

回答No.7

NURU_osan

まず作れるか作れないかという質問の答えは「作れます」です。

　では何故作らない、または作れないのか？

　答えは効率が悪いからです。
　自動車にも使われるエンジンで例えてみましょう。

　エンジンを整備（分解したり組み立てたり）するためには通常2人の作業員が必要です（1人でも出来ないことはありませんが…）。自動車用エンジンなら馬力はせいぜい100～500馬力ぐらいなので、だいたい「75～375kWのエネルギーを得るために2人が必要」ということになり、社員1人で約180kWを「生産」できるという計算になります。
　これを規模を大きくして船舶用エンジンにすると、1000～100000馬力(750～75000kW)のエンジンを機関士3人＋機関部員6人の合計9人で面倒を見ます。つまり社員1人で8.3MWのエネルギーを（生産）できるという計算になります。

　機械は確かに大きくすれば維持運用に必要な人員も増えますが、人員一人当たりで計算すると出力は確実に大きくなっていきます。

　また、小さいエンジンでも大きいエンジンでも部品数自体はそれほど変わりません。故障のしやすさは部品数（特に高精度を要求される部品の数）に比例する傾向がありますので、多数の小さいエンジンよりは一つの大きいエンジンのほうが、全体の故障の発生率は小さくなりますし、点検整備の手間も少なくなります。
　よほどおかしな設計でもしない限り、機械の信頼性というものはある程度確保されるものです。仮にエンジンを1日24時間四六時中運転し続けると1か月に1回故障する程度の信頼性を維持するように設計された大小２つのエンジンがあった場合、大きいエンジン一つと複数の小さいエンジンで同じ出力を得られるとしたら、より多く故障が発生するのは後者です。

　以上のように、機械単体で見ても規模は大きい方がさまざまな点で効率が良いことがわかります。
　これが発電所となるとこの傾向はさらに大きくなっていきます。

　10MWの発電所1つと2MWの発電所5つを建設する場合、前者は発電所～変電所間の送電線1本で済みますが、後者は5本設置しなければなりません。建設にあたって収容しなければならない送電用の土地はそのまま5倍の差が生じます。
　発電所の所長とか管理職のポストも5倍、原発ならほかの発電所と違って警備の問題も出てきますから、必要人員の数も後者の方が圧倒的に多くなります。
　原発ならば周辺自治体や地元住民の合意が必要ですが、大規模発電所1か所ならば説得しなければならない自治体はせいぜい２～３程度なのに対して、小規模発電所複数ならば説得しなければならない自治体や地元住民の数もそれだけ増加します。

　つまり、原発を小型化して分散すると採算性が極端に低下して最悪の場合、事業化が不可能になってしまうのです。

　だから、小型原子力発電所は技術的には作れても、その他のほぼすべての理由で作られない（作れない）のです。

お礼

ありがとうございます。
車のエンジンの例えは良く分かりました。　停電に対する冗長度は良くなるけども故障の率もそれにあわせて高くなる可能性があるということですね。　又それぞれの設備に対して複数の対策費がついて回る訳ですね。
どなたか放射能を一瞬であるいは非常に短期間で消滅できるものを発見、発明してくれないですかね。
世の中には正負、の関係が沢山あるので　発生と消滅の関係もあるような気がします。
これからの若者がやってくれそうな気がします。　そうなると故障も怖くないのですが。。。。まだ無理ですね。