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中国は世界初のトリウム原子炉を稼働
by Hua Bin
トランプが始めたジグザグな関税戦争劇に世界中が魅了され、愚かな狂人の破壊力に人々が驚嘆している時、中国では真に重大な出来事が起きた。
4月初め、中国の科学者たちは世界で初めて稼働中のトリウム溶融塩炉に新燃料を追加することに成功し、クリーンエネルギー技術におけるマイルストーンを達成した。この飛躍的な進歩は、中国の将来のエネルギーミックスに商業的に実行可能なトリウム原子炉が登場することを告げるものである。
トリウムは広く入手可能で、採掘コストが安く、エネルギー密度が高く、長期にわたる核廃棄物の発生がはるかに少ないため、原子力発電においてウランよりもはるかに安全で豊富な代替物である。
トリウムはそれ自体では核分裂性がないため兵器化できず、ウランよりもはるかに安全である。原子力産業の専門家はトリウムを核融合に次ぐ将来のエネルギー革命の聖杯と見なしている。
トリウムは世界中の地殻に豊富に存在する。中国の内モンゴル自治区にあるバヤンオボ鉱山ひとつをとってみても、理論的には今後2万年間、中国のエネルギー需要を満たすだけのトリウム鉱床があり、しかも放射性廃棄物の生成は最小限に抑えられている。
最も有望な技術的方向性は、溶融塩炉でトリウムを使用することである。複数の国がこの技術を開発しているが、実験的なトリウム溶融塩炉を建設したのは中国が初めてである。
稼働中の原子炉に新燃料を追加するという最新のブレークスルーが整ったことを示している。
これはトリウム溶融塩技術の初の長期安定運転であり、中国はトリウムを原子力に利用する世界的な競争の最前線に立った。
中国西部のゴビ砂漠にある実験炉は、燃料キャリアと冷却材として溶融塩を燃料源としてトリウムを使用する。この原子炉は、持続的に2メガワットの火力発電ができるように設計されている。
この開発は4月8日、中国科学院（CAS）でプロジェクトの主任科学者であるXu Hongjieによって発表された。Xuは中国は「今やトリウム核技術の世界的フロンティアをリードしている」と述べた。
中国のトリウム溶融塩炉プロジェクトは1970年代の理論研究から始まり、2009年、CASの指導部は次世代原子力技術の実現をXuに命じた。
プロジェクトチームは2年間で数十人から400人以上の研究者に拡大した。
「私たちはやって学び、学んでやった」とXuは言う。新素材の設計、極端な温度に対するトラブルシューティング、これまでに作られたことのない工学部品への対応などその挑戦は計り知れないものだった。
2018年に実験炉の建設が始まった後、プロジェクトに関わった科学者のほとんどは休日を返上して昼夜を問わず働き、1年間で300日以上現場に滞在した者もいた。ゴビ砂漠は沿岸の主要都市から何千キロも離れている。
2023年10月までに建設が完了し、臨界（持続的な核連鎖反応）を達成した。そして2024年6月にはフルパワー運転を達成した。
今年初めには原子炉の運転中にトリウム燃料の再装填が完了し、世界で唯一の稼働中のトリウム原子炉となった。
「私たちは最も困難な道を選んだが、それは正しかった」と、純粋に学術的な追求ではなく実社会への応用を目指したとことについてXuはそう述べた。
中国ではすでに、はるかに大きなトリウム溶融塩炉が建設されており、2030年までに臨界に達する予定である。その研究炉は10メガワットの電力を生産するように設計されており、これは1万世帯の1年間の電力に十分な量である。
中国の国有造船業界もまた排出ガスを出さない海上輸送を実現する可能性のある、トリウムを燃料とするコンテナ船の設計を発表した。
一方、溶融塩炉の開発に対する米国の取り組みは、超党派の議会の支持やエネルギー省の取り組みにもかかわらず計画のままである。
Xuは、「原子力ゲームでは、すぐに勝つことはできない。戦略的なスタミナが必要で、20年、30年でひとつのことに集中する必要がある」と語った。
トリウム原子炉に加えて中国は核融合技術（現在の核分裂技術とは対照的）の開発の最先端にいる。核融合は、太陽が自らを動かす方法で核分裂の4倍のエネルギーを生み出す。
この核融合革命の中心にあるのがトカマク型という強力な磁場を利用して過熱プラズマを封じ込めるように設計されたドーナツ型の装置である。水素原子がヘリウムに融合する太陽の状態を模倣することで、トカマク型は莫大なエネルギーの放出を可能にする。
中国は世界の核融合開発の最先端にいる。最近、中国は核融合研究において以下のような重要なマイルストーンを達成した：
– 中国では「人工太陽」と呼ばれる実験用先進超伝導トカマク（EAST）は2025年1月に新記録を樹立した。このプロジェクトは合肥を拠点とし、世界有数の科学研究機関であるCASによって運営されている。
EASTは高閉じ込めプラズマを1066秒間維持し、これまでの世界記録403秒を上回った。これは、実用的なエネルギー生成に必要な核融合反応の持続に向けた重要な一歩である。
* 成都にあるHL-2Mトカマク型は中国最大かつ最先端のトカマク型である。初のプラズマ放電と高プラズマパラメータを達成し、効率的な核融合反応に不可欠な2億度を超えるプラズマ温度と250万アンペア以上のプラズマ電流を作り出すことができる。
* 上海の民間企業エナジー・シンギュラリティが開発したHH70トカマク型は、希土類バリウム銅酸化物（REBCO）製の高温超伝導マグネットを統合している点で際立っている。この最先端技術は、従来のトカマク型のサイズとコストを劇的に削減し、より身近で商業的な核融合エネルギーへの道を開く。
エネルギー・シンギュラリティは、2027年までに次世代トカマク型を、2030年までに核融合核反応のフルスケール技術実証機を建設する計画だ。
商業的な実現性はまだ最後のフロンティアだが、EASTやHH70のようなブレークスルーは、核融合を実用的なエネルギーソリューションに変えるための大きな前進を示している。
関税や貿易戦争にまつわるノイズはさておき、テクノロジーは究極的には人類の発展と繁栄への道である。私たちは、常にこのボールから目を離さないようにしよう。