月面原子動力プラントの検討

A Conceptual design study of lunar nuclear power plants

野村 紀男; 羽賀 一男; 片岡 一; 清野 裕 ; 大坪 章

Nomura, Norio; Haga, Kazuo; not registered; Seino, Hiroshi; not registered

可搬型炉研究の一環として,月面あるいは宇宙空間で活動を行うためのエネルギー供給源の概念検討を行っている。本報告書では,月面原子動力プラント研究の集大成として主要機器の構造や能力について検討し,10年間燃料交換の不要な一体型300kWe原子力プラントであるSPECTRA-Lが,月面原子動力プラントとして成立することを示した。また,各機器の総重量が,条件である10t以下に納まることを明らかにした。この他,原子炉が停止した時の自然循環による崩壊熱除去について評価し,冷却材温度が定格運転時を上回ることなく崩壊熱を除去できることを明らかにした。さらに,プラントの設置方法を検討し,最適な設置方法を示した。さらに,将来の月面活動の拡大化に備えて3000kWe原子炉を中心とした原子力プラント(LUBAR)の概念設計を行った。LUBARは,1基の原子炉ユニットと2基の発電ユニットの3ユニットで構成され,現地で組み立てるものとする。この原子炉ユニットには10年間の連続運転が可能な原子炉を3基備えておくことにより,30年間の使用を可能とした。また,本プラントについても設置方法を検討した。最後に,本プラントを実現するために必要な研究課題とその開発計画案を示した。

Within a framework of transportable reactor study, a conceptual design of power source to lunar base or space station has been performed. In this paper, structure and capability of compornents for a lunar base power plant are described. It is shown that SPECTRA-L is applicable to it. This is a 300kWe reactor, which needs no refueling during ten years operation. It is found that total weight is less than ten tons and the decay heat can be removed by natural circulation. The optimum construction method on lunar base is also proposed. A concept of a 3000kWe LUnar Base Activities Reactor (LUBAR) is also introduced. LUBAR is composed of one reactor unit and two generation units. The reactor section has three reactors. This plant can be operated for thirty years by changing the reactors. The optimized construction method is also proposed for this plant. The key technologies to realize these plants are described with the tentative R&D schedule.