PIを中心とした原子力による極限環境エネルギー供給システムの検討

A Study of nuclear energy supply system in extremely severe surroundings mainly using radioisotope

野村 紀男; 羽賀 一男; 大坪 章

Nomura, Norio; Haga, Kazuo; 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、RI熱発電器を中心に極限環境におけるエネルギー供給手段の検討結果をまとめた。まず、現在開発されているRI熱発電器について原理、構造、利用状況について調査し、小規模エネルギー供給源としての可能性を示した。また、熱源であるRIの製造方法について検討し、国内での生産が可能であることを明らかにした。次に、月での原子力エネルギー供給を地球に極力依存しないものとするための、資源の探査方法及びレーザー同位体分離を用いた濃縮、再処理及び群分離を一貫して行う核燃料サイクルの概念を示した。この他、これまでに進めて来た宇宙用原子動力システムの熱源を太陽エネルギーに変えた太陽熱集光型ランキンンサイクルシステム(ソーラレイシルテム)の概念を検討し、技術の適用性を明らかにした。最後に、宇宙船をエネルギー源とした静電発電システムの概念及びこのシステムを応用した宇宙線の遮蔽対策を示した。

Within a framework of transportable reactor study, a conceptual design study of power source has been performed for lunar base or space stations. Energy supply systems using Radioisotope fueled Thermoelectric Generators(RTGs) for extremely severe surroundings are introduced in this paper. At first, potential of RTGs for small-scale energy supply unit was researched from the point of theory, system structure, and performance. Also the manufacturing processes of radioisotopes to be used in RTGs were investigated. Secondly in order to make the nuclear energy system on the moon independent of the earth as much as possible, we proposed concepts of an investigation and mining method for uranium ore and continuous operation for nuclear fuel cycle which uses laser technology to reprocessing and group separation of elements as well as enrichment of uranium. Thirdly a Rankine cycle system sourced solar energy (Solar Ray System) was introduced. The power generating equipments of the system is the same as those of transportable reactor. Lastly we showed a concept of electrostatic power system sourced cosmic rays and a shielding method from cosmic rays.