クエリ: アメリカには原子炉はいくつありますか。
文章: アメリカ海軍原子炉施設 アメリカ海軍原子炉施設(アメリカかいぐんげんしろしせつ、Naval Reactors Facility, NRF) は、アメリカ合衆国エネルギー省アイダホ国立研究所の一施設であり、アイダホフォールズの北西52マイルにある。NRFは海軍用原子炉の研究施設であり、過去には原型炉のA1W(稼働期間:1959年9月~1994年1月)、S1W(同:1953年5月~1989年10月) および S5G(同:1965年から1995年3月) が設置されていた。政府との請負契約により、ベティス原子力研究所(英語版)やノルズ原子力研究所(英語版)とともに2009年から、ベクテル(Bechtel Marine Propulsion Corporation, BMPC)が運営している。 1950年代初めから1990年代中頃まで、NRFはアメリカ海軍の原子力艦隊を原子炉の試験や使用済み核燃料の処理・保管、水上艦および潜水艦の原子炉運転に携わる約3万8500人の要員の訓練などを行うことで支えてきた。 現在では、アメリカ海軍艦艇から出る使用済み核燃料を貯蔵する乾式保管施設と、廃止措置作業中の原子炉施設のみが稼働している。1995年の「アイダホ和解協定」は、すべての海軍使用済み核燃料を2023年までに乾式貯蔵し、2035年までにアイダホから撤去することを要求している。
文章: 第1世代原子炉 第1世代原子炉は、本格的な商業利用以前の1950年代から60年代に作られた発電用の原子炉。アメリカ合衆国エネルギー省が次世代原子炉の概念を示すために定義した分類の一つ。創初期の実証炉や早期原型炉に近いものがこのように呼ばれる。日本では動力試験炉がこの世代に当たる。 1950年代半ばに提唱された平和のための原子力という考え方を基に発電用原子炉の開発が始まり、1950年から1960年にかけて軍事用炉の転用なども含め様々な種類の原子炉が開発された。しかしながら、多くの原子炉は発電用量が少なかった。 これらの原型的な原子炉は第2世代原子炉以降に続く原子炉のさきがけとなり、これらの技術や実績を利用して実際の商用発電のための原子炉の生産が始まった。 他の原子力発電所の第1世代原子炉が閉鎖されたのち、長きにわたって世界で唯一運用されてきたイギリスの北ウェールズのウィルファ原子力発電所のマグノックス炉が2015年に全て閉鎖 されたことにより、全世界の第1世代原子炉は稼働を終了した。 文章: 液体金属冷却炉 ソビエトのBN-600やBN-350、アメリカのEBR-II(英語版)はナトリウム冷却炉であった。アメリカのEBR-I は常温でも液体であるナトリウムカリウム合金を採用していた。液体金属冷却は一体型高速炉(英語版)などの高速増殖炉を含む多くの高速中性子炉で採用されている。 液体金属冷却炉と溶融塩原子炉を組み合わせた二流体系原子炉(英語版)(dual fluid reactor)プロジェクトも存在する。 第4世代原子炉として、液体金属冷却炉の研究が進められている。 文章: ジェームズ・A・フィッツパトリック原子力発電所 ジェームズ・A・フィッツパトリック原子力発電所はニューヨーク州オスウェゴ近郊のオンタリオ湖南東岸にあるスクリーバにある原子力発電所であり、ゼネラル・エレクトリック製の沸騰水型軽水炉を採用している。360ヘクタールの敷地には、ナイン・マイル・ポイント原子力発電所の2基の原子炉も設置されている。 この発電所および2基のナイン・マイル・ポイント原発の原子炉は、元々はナイアガラ・モホーク電力が建設したもので、後にニューヨーク州電力公社(New York Power Authority, NYPA)に移管された。その際、当時NYPAの総裁だったジェームズ・A・フィッツパトリックにちなんで命名された。その後、エンタジーが所有・運転していた。エンタジーは2015年11月2日に2016年には運転を停止すると発表、2016年2月18日に正式な閉鎖日を2017年1月27日に決定したと発表していた。しかし、2016年8月にエクセロンがジェームズ・A・フィッツパトリック原子力発電所を購入し運転継続する計画を発表、2017年3月に運転再開と購入手続き完了を果たした。 文章: 日本のエネルギー資源 原子力発電所の合計発電容量はアメリカ、フランス、中国に次いで世界で4番目に多い。2011年2月時点で54基の原子炉があった。しかし、2012年4月に福島第一1-4号機が、2014年1月に同5-6号機が電気事業法上「廃炉」となった。また2015年4月に美浜1-2号機、敦賀1号機、島根1号機、玄海1号機が、2016年5月に伊方1号機が、2018年3月に大飯1-2号機が、同年5月に伊方2号機が、同年12月に女川1号機が、2019年2月に玄海2号機が、同年9月に福島第二1-4号機が、それぞれ廃炉となり、2021年時点では33基である(参照:日本の原子力発電所)。また、設備利用率(運転率)は2000年代に60%台前後だったが、2019年度は20.9%まで低下した。 日本の電気料金は家庭用・産業用ともに主要国と同水準にある。 2010年のIEAの統計では、家庭用は1kWh当たり0.2276ドルで世界で8番目に高く、産業用は同0.1578ドルで5番目に高かったが、各国での課税・再生可能エネルギー導入促進政策により差が縮小した。 文章: アメリカ合衆国の原子力発電所 アメリカ合衆国の原子力発電所は、アメリカ合衆国原子力規制委員会(NRC)により、4つの地域に分けて監督されている。 ワシントン州は、現在はリージョンIVだが、かつてはリージョンII扱いだった。 文章: フォートカルフーン原子力発電所 フォートカルフーン原子力発電所は、アメリカ合衆国ネブラスカ州ワシントン郡のフォートカルフーンとブレアの間のミズーリ川に隣接して設けられている原子力発電所である。原子力発電所は、オマハ電力公社 (OPPD) が所有し運営している。 発電所は、484メガワット (MWe) を発電する 1台のコンバッション・エンジニアリング製加圧水型原子炉を保有する。この原子炉は、北アメリカのすべての稼働中の原子炉の中では最も小さく、発電所としての規模も小さい。なお、オマハ電力公社はより大きな発電力がある火力発電所を 2つ保有している。 フォートカルフーンには、使用済み核燃料を格納する深さ 12m の貯蔵プールがあるが、2006年にプールのキャパシティへ達した後は、オマハ電力公社はドライキャスクに使用済み核燃料を保管するようになった。フォートカルフーン原子力発電所は全部で 270トンから 360トンの高レベル放射性廃棄物を保有している。容器は永久に使用済み核燃料を収納できるものではなく、ユッカ山核燃料貯蔵施設での貯蔵を停止したとき、オマハ電力公社は「必要であれば、現場で問題なく燃料を保管する準備はできている」と述べた。 2006年には蒸気発生器、加圧器、圧力容器のヘッド、低圧タービンなど、施設を一新した。2003年には施設に運転免許期限を20年延長し、2013年8月9日から2033年8月9日まで延長された。 しかし、2016年6月にオマハ電力公社は2016年中にフォートカルフーン原子力発電所の運転を停止すると発表した。これは、上述のとおり発電容量が小さいため、天然ガスが史上最安値圏で推移している状況においては発電コストの面で火力発電所に対抗できないと判断されたためである。その後、同年10月24日に原子炉が停止された。 2011年のミズーリ川の洪水では、施設は米国の原子力発電所では前例のないレベルの氾濫により長期間水浸しになった。 文章: 第1世代原子炉 第1世代原子炉(だいいちせだいげんしろ、Generation I)は、本格的な商業利用以前の1950年代から60年代に作られた発電用の原子炉。アメリカ合衆国エネルギー省が次世代原子炉の概念を示すために定義した分類の一つ。創初期の実証炉や早期原型炉に近いものがこのように呼ばれる。日本では動力試験炉がこの世代に当たる。 1950年代半ばに提唱された平和のための原子力という考え方を基に発電用原子炉の開発が始まり、1950年から1960年にかけて軍事用炉の転用なども含め様々な種類の原子炉が開発された。しかしながら、多くの原子炉は発電用量が少なかった。 これらの原型的な原子炉は第2世代原子炉以降に続く原子炉のさきがけとなり、これらの技術や実績を利用して実際の商用発電のための原子炉の生産が始まった。 文章: イリノイ州 イリノイ州は中西部では石油精製の盛んなところであり、原油を1日に90万バレル (143,000 m/d) 近く精製できる能力がある。しかし、確認埋蔵量はアメリカ合衆国全体の1%にも満たない。住宅の暖房は81%が天然ガスであり、灯油は1%未満である。2005年の石油生産量は国内第14位であり、1日あたりの生産量は約28,000バレル (4,500 m) となっている。 原子力発電は、シカゴ大学キャンパスに建設された世界初の原子炉で世界初の人工で自己持続する核連鎖反応を成功させたシカゴ・パイル1号で始まったとされている。現在州内には6つの原子力発電所が稼動している。すなわち、ブレイドウッド、バイロン、クリントン、ドレスデン、ラサールおよびクアッド・シティズの6ヵ所である。クリントンは単一炉だが、その他は反応炉を2基ずつ持っている。ドレスデン1号炉とザイオン1号炉、2号炉の3つの原子炉は恒久的に稼働停止され、閉鎖のための様々な段階にある。50州の中で、イリノイ州は原子力発電能力と発電量で第1位となっている。2007年にイリノイ州発電量の48%は原子力で生産された。 イリノイ州は発電に風力を利用することに興味を持つようになってきた。州内の大半の地域は2009年にエネルギー省によって風力発電に「最低限あるいは有望」と判定されており、西部の幾らかは「良好」、南部の一部は「見込みなし」とされた。これらの格付けは支柱高さ50mに風力タービンを置いたときのものであり、より新しい風力タービンは背が高くなるので地表面から離れたより強い風を受けることが可能になる。その結果、イリノイ州のかなりの地域が風力発電の場所として有望になった。2009年9月時点で、低格出力1,116.06メガワットの発電能力があり、さらに741.9メガワットの発電所が建設中である。イリノイ州の風力発電能力では国内第9位であり、潜在的能力では16位になっている。大型の風力発電所はツイングローブズ、レイルスプリッター、エコグローブ、およびメンドータヒルズにある。 文章: 蒸気発生器 (原子力) SGを使って炉心冷却系を炉心内部を経由する1次冷却系と、炉心を経由しない2次冷却系に分けることで、放射線管理が原子炉圧力容器内に限定されることになる。そのため1次冷却系の圧力モニターが“低”の信号を発したり2次冷却水の放射線モニターが“高”の信号を発した場合、1次冷却水漏洩と判断されて、原子炉は自動停止(スクラム)する。PWRでは原子炉のスクラムをトリップと言う。 伝熱細管が破損すると1次冷却水は2次系へ急速に漏出する。これは2次系の圧力が1次側に比べて低いためで、これにより原子炉冷却材が急速に失われていくことになる。伝熱細管破損はBWRの主蒸気管破断と並んで、想定されている事故の中では最も深刻である。1991年2月9日に、関西電力美浜発電所2号炉で伝熱細管がギロチン破断(刃物で断ち切った様に真っ二つになる事)して冷却水が2次側に漏洩した。一次冷却水の漏出により「加圧器圧力低」の信号が発報し、原子炉はトリップ、続いて非常用炉心冷却装置が自動作動して原子炉は冷却され安全に停止した。この事故は、国内の原子力発電所でECCSが動作する最初の事例となった。その後の調査では、細破破断の原因はSGの製作不良(振れ止め金具の挿入不良)による高サイクル疲労によるものと判定され、メーカーである三菱重工による損害賠償が行われている。美浜2号炉を含む関西電力のいくつかの原子炉では、事故の後、順次SGの交換が行われた。なお事故を起こした美浜2号炉のSGは美浜発電所構内に展示されており、一般に公開されている。 文章: アメリカ合衆国の大量破壊兵器 現在、アメリカ合衆国は3種類の使用可能な核兵器を実戦配備している。 アメリカ合衆国は、1968年に批准された核拡散防止条約(NPT)での5つの核保有国の1つである。1993年の10月13日に、アメリカ合衆国上院は包括的核実験禁止条約(CTBT)の批准を拒否した。しかし、アメリカ合衆国は核実験を1992年以来行なっていない。それでもなお、臨界前核実験や核弾頭以外の部品の実験やスーパーコンピュータによる計算によって、実際の実験によらない知見の蓄積を重ねている。 1990年代には、アメリカ合衆国は新規の核開発政策を変更し、その代わりに核備蓄管理(en:stockpile stewardship)と呼ばれる、老朽化した核兵器を維持・廃止する政策を取るようになった。ジョージ・W・ブッシュの監督のもとで、新世代の小型核兵器、「地中貫通弾(earth penetrators)」と呼ばれる核兵器の研究を進めることに決定された。2004年にアメリカ議会を通過した予算案によって、核バンカーバスター(Nuclear bunker buster)や地中貫通弾(Robust Nuclear Earth Penetrator)といったいくつかの兵器の開発に対する予算が廃止されることとなった。 文章: アメリカ合衆国の大量破壊兵器 アメリカ合衆国の正確な核兵器備蓄数を決めることは難しい。というのは、各種の条約や組織によって報告する核兵器の基準に差があるためである。特に、備蓄されているだけのものや、廃棄待ち、再構成される核兵器をどう扱うかについてはまちまちである。 2002年にアメリカ合衆国とロシアの間で調印されたモスクワ条約条約(SORT)によって、両国の核配備数を2200以下にまで削減することに合意した。2003年には、アメリカはロシアからさらに1500発にまで両国の配備を削減するように提案されたが、アメリカはこれを拒否した。 アメリカ空軍は現在450から500基の大陸間弾道ミサイル(ICBM)を15程度の複合ミサイル基地で運用している。そしてそのほとんどは、ロッキー山脈の以北の州とノースダコタ州およびサウスダコタ州に位置している。アメリカ合衆国のICBMは全てミニットマンIIIの変種である。ピースキーパーミサイルは2005年までに退役・廃棄が完了した。全てのミニットマンIIミサイルは戦略兵器削減条約の取り決めに従い廃棄され、それらの発射サイロも処分されている。また、第二次戦略兵器削減条約(START II)により、ほとんどのアメリカの多弾頭(MIRV)化されたICBMは禁止され単一弾頭のものに更新された。しかしながら、START IIの批准をロシア側が拒否し条約が廃止されたため、アメリカには450発のミサイルに500発の核弾頭が搭載されたままで残っていると言われている。SORT条約のもとで、アメリカは2003年現在1600発の核弾頭を500発のミサイルに配備しているが、それを2012年までに500発の核弾頭と450発のミサイルにまで削減するとしている。最初のミニットマンIIIは2007年に計画通りに廃止されたが、同時に、ミニットマンIIIに搭載されていた核弾頭は、小型のW62からより大型のW87へアップグレードされるとしている。 文章: 韓国の原子力発電所 韓国の原子力発電所は4ヶ所と比較的少ないが、それぞれが4基以上の原子炉を持つ。一ヶ所で複数の炉を運用することにより、メンテナンスの効率化・コストの低減が図れる反面、送電効率は落ちる。これらの選択と集中により周辺住民への対策費の手厚い配分と総額の抑制の両立を実現し、設備利用率は現在93.4%を達成し、日本の約三分の一の価格で消費者への電力供給を実現したとしている。 文章: 新型転換炉 新型転換炉は重水減速沸騰軽水冷却型の圧力管型原子炉である。減速材である重水はカランドリアタンクと呼ばれるレンコンや練炭のように縦穴の開いた円筒形の重水タンクに納められている。燃料集合体は個別に圧力管に封入されて使用される。圧力管はいくつかの冷却ループに取りまとめられて、カランドリアタンクの縦穴を貫通する形で設置される。制御棒はカランドリアタンク上方から制御棒案内管に挿入され、燃料交換は圧力管下側から行われる。冷却材である軽水は圧力管の下側から流れ込み燃料棒から熱を奪って沸騰し蒸気となる。発生した蒸気はそのまま蒸気タービンを回し、復水器で冷却されて原子炉に戻される。 圧力管型原子炉の特徴として原子炉を運転しながら燃料を交換する運転中燃料交換(On Power Refueling)が可能であり、燃料棒の燃焼度に応じた常に最適な燃料配置を可能とするほか、定期検査から次の定期検査までの運転サイクルを長くすることができるため原子炉の稼動率が向上する。 同じ重水炉のCANDU炉と異なり重水を減速材としてのみ使用する点が新型転換炉の特徴である。高圧の冷却系と常圧の重水系を別にすることで高価な重水の漏洩を最小限に食い止める。このため重水の浄化・冷却系を別に設けている。 文章: アメリカ合衆国の大量破壊兵器 アメリカ合衆国の大量破壊兵器では、アメリカ合衆国が保有する、又は過去に保有していた大量破壊兵器(核兵器、化学兵器、生物兵器)について記述する。 アメリカは第二次世界大戦で日本への原子爆弾投下を行い、核兵器を実戦で使用した唯一の国である。2022年時点で5000発以上の核兵器を保有し、ソビエト連邦の核戦力を継承したロシア連邦と並ぶ二大核保有国である。 アメリカは化学兵器禁止条約に基づき、全ての廃棄を完了したと2023年7月7日に発表した。第一次世界大戦とベトナム戦争では化学兵器を使用している。 文章: ニミッツ級航空母艦 A4Wは熱出力550MWで、蒸気タービンを駆動して得られる軸出力は公称130,000馬力(97,000 kW)、電力にして26,000 kWとされており、日本の商用原子炉の電気出力と比べると数分の1から十数分の1に相当する。アメリカ国務省の公式な資料においても、「海軍の原子炉の出力は、最大級のものでも、アメリカの大規模な商業炉のものの5分の1に満たない」とされている。 軍艦の原子炉は通常は巡航出力を発揮するため15パーセント程度の出力で運転されているが、戦闘時には1分以内に100パーセントの全力運転に移行できる。また、停泊中は停止されている。なお、原子炉は主機関のほかカタパルトへの高圧蒸気供給も担っている。 ニミッツ級は炉心寿命の関係で就役期間中に原子炉燃料棒の交換が必要であり、船体切断を伴う2・3年掛かりの大工事である燃料交換・大規模整備 (Refueling and Complex OverHaul, RCOH) が逐次実施されている。核燃料交換のサイクルは、当初13年に一度と推定されていたが、運用初期の経験から通常の運用であれば22~23年に一度で済むことが判明したため、23年に一度となった。2005年に3番艦「カール・ヴィンソン」が、2009年に4番艦「セオドア・ルーズベルト」が工事に入っている。これらのRCOHは、建造を担当したニューポート・ニューズ造船所 (NNSB) でしか行うことができないとされている。