軽水炉

現在、開発が進められている事故耐性燃料（ATF）の主体は、過酷事故（Severe accident）を本質的に防ぐものではない。福島第一原発事故を顧みて、ジルカロイ燃料被覆管に起きた事象を遅らせる対策であることを忘れてはならない。今後、この遅らせる効果を定量的に把握し、耐環境コーティング開発に反映させる必要がある。加えて、燃料自体に課せられた「燃料中心温度の低下や、放射性物質の保持性能を向上させる」概念の開発についても海外燃料メーカーの情報収集に基づく開発加速が重要である。

国内におけるATF開発動向　ATFの実用化開発は、欧米、特に原子力規制委員会も含めた米国の動きが飛び抜けている。また、国内には軽水炉環境を模擬した条件での照射試験ができないため、国内でATF燃料被覆管のサンプルを製造しているが、放射線照射試...

現行のジルカロイ被覆燃料棒に比べて耐熱性に優れた事故耐性燃料（ATF）は、水素爆発や炉心溶融など過酷事故の発生・拡大を抑える効果が期待できる。そのため、既に米国では商用炉を用いた照射試験が行われており、中国、ロシア、フランス、韓国なども開発に乗り出している。短期的なATF概念として、燃料被覆管に「Crコーティング・ジルカロイ」、燃料ペレットに「酸化物ドープ・ウラニア」、長期的なATF概念として、燃料被覆管に「FeCrAl（-ODS）改良ステンレス鋼」、「SiC/SiC複合材料」、燃料ペレットに「窒化ウラン（UN）」、「ケイ化ウラン（U3Si2）」があげられている。

福島第一原発事故の経緯から、燃料被覆管には「高温水や水蒸気との酸化発熱反応が起き難い材料として水素発生速度を遅らせ、より耐熱性に優れた材料とする」こと、燃料自体にも「燃料中心温度の低下や、放射性物質の保持性能を向上させる」ことが、事故耐性燃料（ATF）の基本概念として提案された。2018年、経済協力開発機構/原子力機関(OECD/NEA)の軽水炉に関するATF専門家グループ（EGATFL）による会合(2014～2017年)で、ATF候補概念が検討され候補材料が示された。

2011年3月、東京電力福島第一原子力発電所では、東日本大震災の津波を受けて「炉心溶融」という重大事故（SA：Severe Accidentt）を引き起こした。原子炉建屋の一部が水素爆発で吹き飛び、多量の放射性物質を大気中に放出した。今でも損傷した炉心の冷却を続けており、高レベル汚染水を排出し処理を続けている。このような重大事故を二度と起こさないために、各国ではプラントメーカーと協力して様々な安全対策を打ち出し研究開発を進めている。中でも、「事故耐性燃料（ATF：Accident Tolerant Fuel）」の開発は世界的なトレンドとなり、2030年以降の早期実現をめざして開発が進められている。