Next Generation Nuclear Reactors in China
- Thorium Molten Salt Reactor and Small Module Reactor -
Category: ICT
Published: 2025/26
#2604b
China Discoveries Official (2025/2/4)
26915u
Title
Next Generation Nuclear Reactors in China
中国の次世代原子炉
Index
Key
- Rare Earth mine + Thorium Reactor + Railway around the Taklamakan Desert: there projects have been proceeded during Covit-19 period.
- AI Datacenter + Small Moduile Reactor + Hainan Island
Key
Description
Remarks
>Top 0. Introduction:
- https://www.youtube.com/watch?v=br8SgbOOoZU
- https://www.youtube.com/watch?v=jN7TV4qpimA
- https://www.youtube.com/watch?v=d1TpqmQ0I7U
- Thorium cycle: Th-232 →Th233→Pa233→U233 (fissile 90%) [→U234→U235 fissile 85%→U236→Np237]
- Th-232→(α decay)→Ra228→Th228
- Uranium cycle: U-235 (fissile 85%)→U236→Np237; U-238→Np239→Pu-239 fissile
0. Actinoid:
- Ac89, Th90, Pa91, U92, Np93, Pu94, Am, Cm, Bk, Cf, Es, Fm100, Md, No. Lr103
- Wikipedia) Molten Salt Reactor: nuclear fission reactors, where coolant is a mixture o molten salt with a fissile material
- Features:
- Coolant: alkali metal nitrated, such as LiF-BeF2
- Operating temperature: around 700ºC (around 300ºC in LWRs)
- Negative temperature coefficient of reactivity; preventing criticality accidents.
- Passively cooled container below the reactor; fuel drains into the container during malfunctions or maintenance.
- Advantages:
- Passive decay heat removal: fuel and coolant are a single fluid; Fluoride salts dissolve poorly in water, and don't form burnable H2.
- Low-pressure MSR doesn't require expensive steel core containment vessel, piping, and safety equipment.
- Cheaper closed nuclear fuel cycles; can operate with slow neutrons.; turns long-lived actinides into reactor fuel discharged wastes are mostly fission products with shorter half-lives.; needing containment to 300 years (vs. 100,000 years by LWRs spent fuel)
- pyroprocessed to separate fission products from fuels.
- fuel rod fabrication is replace with salt synthesis.
- some designs are compatible with fast neutrons; burn transuranic elements such as Piu240 and Pu241
- can react to load changes in under 60 seconds.
- can run at high temperatures (700ºC), yielding high thermal efficiency; reducing size, expense, environmental impacts.
- can offer specific power (high power at low mass)
- can exploit neutron-poor thorium fuel cycle
- can be turned into a breeder reactor to produce weapons=-grade nuclear material; if used high enriched U
- Disadvantages:
- circulating fuel salt design; radioactive fluid in direct contact with pumps and heat exchangers.
- require onsite chemical processing to manage core mixture and remove fission products.
- regulatory changes
- rely on expensive nickel alloys to contain molten salt; prone to embrittlement under high neutron flux
- corrosion risk; careful management of oxidation state; neutron radiation can transmute common alloys, shortening lifespan; thus developed Hastelloy N
- have lower breeding ratios than fast-neutron breeders, though doubling time may be shorter.
>Top 1. Thorium Nuclear Reactor:
- While most nuclear reactors around the world must shut down on a regular basis to replace fuel, causing weeks or even months of interruption*3, in a remote corner of the Gobi (戈壁 gēbì) Desert, there is a reactor that has been running continuously for years with almost no one paying attention. This is not science fiction. It is a real story unfolding in China, a country that has turned what once seemed impossible into reality. You might be wondering why a technology that was abandoned by the US, the early pioneer of nuclear power back in the 1960s is now being brought to life by China and even pushed to the forefront globally. That is exactly the question we are going to answer today. We are talking about about TMSRLF1*4 short for Thorium Molten Salt Reactor Liquid Fuel-1, the only thorium molten salt reactor operating anywhere in the world as of early 2026. Located at the Hong Shagang (红沙岗) Industrial Complex in Wuwei (武威), Gansu Province (甘肃省), deep in the harsh Gobi Desert, TMSRLF1 is not a large-scale power plant. With a thermal output of 2MW, it generates only enough energy to supply electricity for roughly 1,000 households.
- But the significance of this reactor is not how much power it produces. It is what it proves. With TMSRLF1, China is not just building a reactor. It is establishing a strategic experimental platform and laying the foundation for a new era of clean energy. This project is the result of the strategic priority program for future advanced nuclear energy. Launched in 2011 under the leadership of the Shanghai Institute of Applied Physics, part of the Chinese Academy of Sciences with an initial investment of about 350 million USD. Hundreds of Chinese scientists worked relentlessly, more than 300 days each year, studying declassified documents from the Oak Ridge National Laboratory in the US. The institution that pioneered molten salt reactor technology in the 1960s. They did not merely replicate what America once achieved. They expanded on it and moved beyond it.
- Construction of TMSRLF1 began in September 2018 and was completed ahead of schedule, entering experimental operation in August 2022. A 10-year operating license was granted in June 2023, clearing the way for historic breakthroughs. What truly sets TMSRLF1 apart from every other nuclear reactor in the world is its ability to operate continuously for years without shutting down for fuel replacement. In a conventional uranium reactor, the system must effectively be stopped for weeks or even months to carry out the complex and costly process of removing spent fuel rods and inserting new ones. This is a massive industrial operation that requires careful planning, leads to long outages*6, and causes significant economic losses. TMSRLF1 works differently. It is like a car that can refuel itself while cruising down a highway at about 68 mph (109km/h), never slowing down and never stopping since reaching criticality, meaning a stable, self-sustaining chain reaction.
- On October 11th, 2023, TMSRLF1 has continuously produced heat through nuclear fission. By June 2024, the reactor reached its full 2MW thermal output and entered stable operation. The most remarkable milestone came in October 2024 when China achieved a world first by adding fresh thorium fuel into the reactor without shutting it down. This proved for the first time in history that true uninterrupted operation is technically possible. Just one month later, in November 2024 the reactor successfully achieved thorium uranium conversion, transforming thorium-232 into uranium-233, the primary fissile fuel. This provide the first real world experimental data confirming the technical feasibility of the thorium fuel cycle. According to Liyinguin, deputy director of the Shanghai Institute of Applied Physics, the reactor has produced nuclear fissile heat continuously since reaching criticality with an operational availability rate close to 100%. As of early 2026, the reactor is still running without interruption to collect long-term data, including material corrosion and neutron poisoning behavior.
- To date, no other country has operated a thorium molten salt reactor with this level of verified real world performance. China’s lead becomes even clearer when we look at the global gap in thorium development. Although the US was the original pioneer with the molten salt reactor experiment at Oak Ridge between 1965 to 1969, achieving a thermal output of about 7.4MW and successfully demonstrating the molten salt concept. The program was terminated in 1969 when the US shifted its focus toward uranium reactors for military applications and fast breeder designs.*5 Since then, the US has not operated a single national thorium reactor. More recent efforts have come mainly from startups such as Copenhagen Atomics, which plans to test a thorium molten salt reactor in Switzerland in 2026. However, these remain small-scale prototypes and as of now, no other thorium reactor is actually operating anywhere in the world.
- India, a country that holds one of the largest thorium reserves in the world, estimated at around 650,000 MT, has pursued a three-stage nuclear program for decades with the goal of utilizing this resource. However, real world progress shows a significant gap compared to China. India’s prototype first breeder reactor with a capacity of roughly 500MW of electrical output which primarily relies on the uranium plutonium fuel cycle only began core loading in the year 2024 and is expected to reach full operation in the year 2026.
Meanwhile, the advanced heavy water reactor designed to use a mixture of thorium and uranium fuel remains at the conceptual design stage and has not yet been constructed. In other words, India currently operates no thorium molten salt reactors and its thorium program is widely assessed as lagging behind China by approximately 10 to 15 years.
- In Europe, the situation is even more cautious. Thorium related projects largely exist as startups, small-scale research models or laboratory level programs. No European country currently operates a practical thorium molten salt reactor. Oh, France. Despite generating roughly 70% of its electricity from nuclear power, has only quietly funded thorium research initiatives. The UK has discussed thorium within the context of long-term carbon neutrality strategies. But all of these efforts remain on paper or confined to laboratories. This reality makes China’s TMSRLF1 the single operational data point on the global nuclear energy map. When only one country possesses real world operation data, ranging from continuous operation and corrosion control to fuel conversion under actual conditions, the technological playing field is no longer balanced. China has created a massive technological gap, an exclusive advantage that other nations would need decades and hundreds of billions of dollars to close.
- China’s dominance in thorium technology does not come from reactor size or power output, but from the invaluable data being collected by TMSRFR1. A reactor with a thermal output of about 2MW does not generate large amounts of electricity, but it provides critical insights into how materials behave in the extreme environment of molten salt, how neutrons behave within the thorium uranium fuel cycle, and how continuous fuel processing can be achieved. These are forms of data that cannot be purchased, cannot be copied from academic papers, and cannot be accurately reproduced through computer simulations alone. While other countries rely on theoretical models or small-scale laboratory experiments, China is directly measuring, testing, and optimizing a reactor that is operating continuously. This includes the development of advanced corrosion resistant alloys such as hastteiloy N*7 materials capable of forming protective layers and even stabilizing themselves when exposed to molten salt at temperatures above 1,300F (704ºC). China has also developed new chemical separation techniques to remove waste products and add fresh fuel without shutting own the reactor. An extraordinarily complex process that requires fully automated robotic systems capable of operating in environments of extreme heat and radiation. The TMSRLF1 project alone has produced 50 new patents. This clearly demonstrates that in nuclear technology, real operational data is more valuable than money and far more important than theoretical knowledge.
- Thorium is particularly well suited to China’s long-term energy strategy for several key reasons.
First is abundance. National geological surveys released in the year 2025 show that China possesses more than 1.4 million MT of thorium. Enough to supply the entire country with energy for over 1,000 years at current consumption levels of roughly 7 trillion kWh per year. The Baiyun Ebo (白云鄂博) rare earth mine in Inner Mongolia alone contains approximately 1 million MT of thorium. Moreover, thorium is often a byproduct of rare earth mining, and China currently controls about 69% of the global rare earth supply chain. This means China can obtain thorium at near zero marginal cost, while other nations remain dependent on increasingly scarce and imported uranium resources. Today, China imports nearly 80% of its uranium supply. Thorium based reactors therefore provide China with a path toward true strategic energy independence, reducing reliance on external suppliers such as Russia and Kazakhstan.
Second, molten salt reactors use liquid salt rather than water as a coolant, meaning they do not require the massive water supplies needed by traditional uranium reactors. This makes them ideal for deployment in China’s arid regions, including the Gobi Desert, Xīnjiāng, and Inner Mongolia. The ability to safely and efficiently build nuclear power plants in these water scarce regions allows China to transform some of its least economically productive land into new centers of energy generation and industrial activity. This technology was not chosen at random. It aligns perfectly with China’s geography and resource structure, delivering a decisive strategic advantage. China is not stopping at experimentation. It has laid out a clear and ambitious three-phase roadmap to commercialize thorium molten salt reactor technology.
- Phase-1 has already been achieved with TMSLF1 (2MW) focused on collecting operational data, improving technical feasibility.
Phase-2 is planned for the year 2029 when China expects to operate a larger demonstration reactor with a thermal capacity of 10MW, sufficient to supply electricity to roughly 5,000 households. This will be a critical step in providing scalability.
Phase-3 represents the ultimate goal. By the year 2035, China aims to deploy commercial reactors with a thermal output of 100MW, each capable of supplying power to approximately 50,000 households with near zero carbon emissions and minimal long live nuclear waste. China does not intend to stop at a handful of reactors. The plan calls for expanding to 5,100MW reactors by the year 2050. Achieving a combined capacity of 50GW and making a major contribution toward China’s carbon neutrality target for the year 2060. Investments in thorium research are expected to exceed 3 billion USD by the mid 2020s. China is currently constructing nuclear reactors at a pace of 6 to 8 units per year, roughly twice the speed of Western countries and at approximately half the cost.
- Compare to other nations, China has clear milestones, credible timelines, and demonstrated execution. This race is not only about technology. It is about who moves faster and who turns vision into reality first. China is leading the race by a substantial margin. Let us briefly compare TMSRLF1 with other nuclear reactors, both traditional and advanced. To understand why China has achieved a true technological leap.
First, operating pressure. Conventional uranium based reactors known as light water reactors operate under extremely high pressure in order to keep water coolant in liquid form. If an accident occurs, this pressure can lead to catastrophic explosions. TMSRLF1, by contrast, operates at near atmospheric pressure, completely eliminating the risk of high-pressure explosions.
Second, the risk of core meltdown. Disasters such as Chernobyl and Fukushima are well-known examples of nuclear core meltdown. TMSRLF1 uses fuel that is already in liquid form, specially molten salt. In an emergency, the molten fuel automatically drains into underground containment tanks where it safely solidifies. From a physics standpoint, this reactor cannot experience a traditional core meltdown.
Third, nuclear waste. Uranium-based reactors generate extremely hazardous waste that must be safely stored for tens of thousands of years. TMSRLF1 produces more than 99% less long-lived waste. And the remaining waster requires secure management for only about 300 years. A time span that is manageable within human historical frameworks. China is also developing closed loop systems capable of recycling nearly all remaining waste back into new fuel.
Fourth, real world operational data. TMSRLF1 is the only operational thorium molten salt reactor in the world. It provides real experimental data on corrosion resistance, neutron behavior, and the thorium uranium fuel cycle. Information that other countries can only attempt to simulate.
Finally, continuous operation. As discussed earlier, TMSRLF1 is the only reactor capable of refueling and processing waste without shutting down. TMSRLF1 is not the best reactor in every individual category, but it is the only reactor that combines all of these features at the same time. This creates an exclusive advantage that does not come rom rhetoric but from real world operation and scientific verification. The global significance of this breakthrough is substantial.
- But it is important to recognize that this represents a foundation rather than a final destination. China is building a solid base for clean, safe and efficient nuclear energy that has the potential to reshape how the world understands power generation. From a geopolitical perspective, China’s ability to achieve energy independence through abundant, low cost, and clean nuclear power provides a massive competitive advantage. Energy intensive industries such as steel production, aluminum smelting, data centers, and sea water desalination could operate at costs that few other nations can match. This has the potential to reshape global trade relationships and create new forms of energy dependence if China chooses to export this technology. Oil exporting nations are watching closely, because if thorium technology becomes widespread, global demand for oil and natural gas could decline far more rapidly than current forecasts suggest. The greatest risk to the world is not that China’s moving fast, but that it is moving so far ahead that no one else can keep up. In the near future, as China’s 10MW thermal and 100MW thermal reactors enter commercial operation, the scale of change will become even more apparent.
- If a clean safe and highly efficient energy technology such as thorium, molten salt reactors is developed and operated almost exclusively by one country for more than a decade. What does that mean for the rest of the world? Can other nations catch up or will they become dependent on Chinese technology? This is a question every national leader and policymaker must consider carefully. Because decisions made in the coming years may shape the global balance of power for the next century. [EOF]
1. トリウム原子炉:
- 世界のほとんどの原子炉は燃料交換のため定期的に停止しなければならず、数週間あるいは数ヶ月に及ぶ中断を余儀なくされているが、ゴビ砂漠の奥地には、ほとんど誰も注目しないで何年も稼働し続けている原子炉がある。これはSFではない。かつては不可能と思われていたことを現実にした中国での物語である。1960年代に原子力発電のパイオニアであった米国が放棄した技術が、なぜ今や中国によって実現され、世界の最前線にまで位置づけられているのか不思議に思う人もいるだろう。まさにその疑問に今回答していく。ここで話題になっているのは、2026年初頭時点で世界で唯一稼働中のトリウム溶融塩原子炉 TMSRLF1; Thorium Molten Salt Reactor Liquid Fuel-1 のことである。甘粛省武威市の紅沙岗工業団地に位置し、過酷なゴビ砂漠の奥深くに位置するTMSRLF1 原子炉は、大規模な発電所ではないが。熱出力は2MWで約1,000世帯分の電力を供給できる程度だ。
- しかし、この原子炉の重要性は、それが生み出す電力量ではなく、可能性を証明することである。TMSRLF1によって、中国は通常の原子炉の建設に留まらないことが重要である。それは戦略的な実験炉を確立することで、クリーンエネルギーの新時代への基礎を築いているのだ。このプロジェクトは、将来の先進的原子力エネルギー開発のための戦略的なプログラムである。2011年に中国科学院傘下の上海応用物理研究所の主導の下、初期投資額約3.5億米ドルで開始された。何百人もの中国人科学者が、年間300日以上も働きながら、米国のオークリッジ国立研究所の機密解除された公開文書を研究した。米国の研究所は、1960年代に溶融塩原子炉技術の先駆者だった。中国は米国がかつて達成したことを単に再現したのではなく、それを拡大しさらに上を行った。
- TMSRLF1の建設は2018年9月に始まり、予定より早く2022年8月に試験運転に入った。2023年6月には10年間の運転許可が交付され、歴史的なブレークスルーへの道が開かれた。TMSRLF1が世界の他のどの原子炉とも異なるのは、燃料交換のために停止することなく、何年も連続的に運転できる能力にある。従来のウラン原子炉では、使用済燃料棒を新しい燃料棒に取り替えて挿入するという複雑で費用のかかる作業のために、システムを事実上数週間、状況によっては数カ月間停止させる必要がある。これは慎重な計画を必要とする大規模な作業であり、長い停止につながり、大きな経済的損失を引き起こす。ところがTMSRLF1の仕組みは異なる。高速道路を時速約109km/hで走行しながら燃料を補給できる車のようなもので、臨界に達してから一度も減速も停止もせず、安定した連鎖反応ができることを意味する。
- 2023/10/11に、TMSRLF1は核分裂により継続的に熱を生成し、2024/6までに原子炉はフル回転での熱出力2MWに達し、安定運転に入った。最も注目すべきことは2024/10に、中国は世界で初めて原子炉を停止させることなく新しいトリウム燃料を投入したことである。これは真の連続運転が技術的に可能であることを歴史上初めて実証したのだ。そのわずか1か月後の2024年11月は、原子炉はトリウムからウランへの転換に成功し、トリウム232を主要な核分裂性燃料であるウラン233に変換した。これは、トリウム燃料サイクルの技術的実現可能性を確認する最初の実際の実験データを提供することになる。上海応用物理研究所のLiyinguin副所長によると、原子炉は臨界に達して以来、継続的に核分裂熱を生成しており、運用利用可能率はほぼ100%である。 2026年初頭現在でも、原子炉は材料の腐食や中性子被毒挙動などの長期データを収集するために中断することなく稼働し続けている。
- 現在までこのレベルで実証された実世界性能を持つトリウム溶融塩炉を稼働させている国は他にはない。トリウム開発における世界の状況を見ると中国のリードはさらに明確になる。米国は1965から1969年の間にオークリッジで溶融塩炉実験を行った最初のパイオニアであり、約7.4MWの熱出力を達成し、溶融塩利用の可能性をうまく実証した。しかし、このプログラムは、米国が軍事用途のウラン炉と高速増殖炉の設計に重点を移した1969年に終了した。それ以来米国は国内でトリウム炉を1つも稼働させていない。最近の取り組みは、2026年にスイスでトリウム溶融塩炉のテストを計画しているCopenhagen Atomicsなどの新興企業によるものだ。しかし、これらは小規模なプロトタイプのままであり、現時点では、世界で実際に稼働しているトリウム炉は他にはない。
- 世界最大級のトリウム埋蔵量 、推定約65万トンを有するインドは、この資源の有効活用を目指し、数十年にわたり三段階の原子力計画を推進してきた。しかし現実の進捗状況は中国と比べて大きな差がある。インドの原型炉である約500MWの電力出力を持つ第一世代炉は、主にウラン・プルトニウム燃料サイクルに依存しており、炉心装荷は2024年に開始され、2026年には本格稼働が見込まれている。一方、トリウムとウランの混合燃料を使用するように設計された先進的な重水炉は概念設計段階にとどまっており、まだ建設されていない。言い換えれば、インドは現在トリウム溶融塩炉を稼働させておらず、そのトリウムプログラムは中国より約10年から15年遅れていると評価されている。
- 欧州はさらに慎重な進捗状況である。トリウム関連のプロジェクトは、主にスタートアップの小規模研究モデル、または実験室レベルのプログラムの段階である。現在、実用的なトリウム溶融塩炉を稼働させているヨーロッパの国はない。それにフランスは、電力の約70%を原子力で発電しているにもかかわらず、トリウム研究イニシアチブにひっそりと資金を提供しているだけである。英国は長期的なカーボンニュートラル戦略の関連でトリウムについて検討してきた。しかし、これらの取り組みはすべて紙の上または実験室に限定されている。この状況により、中国のTMSRLF1が世界の原子力エネルギー地図における唯一の運用データ地点となっている。連続運転、腐食制御から実際の環境下での燃料転換に至るまで、実世界の運用データを一国しか保有していない状況では、技術競争の均衡は失われる。中国は巨大な技術格差を生み出しており、他国が埋めるには数十年、数千億ドルもの資金が必要となるような独占的な地位を占めている。
- 中国のトリウム技術における優位性は、原子炉の規模や出力ではなく、TMSRFR1によって収集される貴重なデータに由来している。熱出力約2MWの原子炉は大量の電力を発電するわけではないが、溶融塩の極限環境における材料の挙動、トリウム・ウラン燃料サイクルにおける中性子の挙動、さらに連続的な燃料処理の実現方法に関する重要な知見が得られる。これらのデータは購入も学術論文からもコピーすることもできず、コンピューターシミュレーションだけでは正確に再現することもできない。他国が理論モデルや小規模な実験室実験に頼っているのに対し、中国は連続運転中の原子炉を直接測定し、試験し、最適化している。これには、1,300°F (704℃)を超える温度の溶融塩に晒されても保護層を形成して安定化することさえ可能なハステイロイN合金の材料などの高度な耐腐食性合金の開発が含まれる。中国はまた、原子炉を停止することなく廃棄物を除去し、新たな燃料を添加するための新たな化学分離技術も開発した。これは極めて複雑なプロセスであり、極度の高温・放射線環境下で稼働可能な完全自動化ロボットシステムを必要としている。TMSRLF1プロジェクトだけでも50件の新規特許を取得している。これは、原子力技術において、実際の運用データは金銭よりも価値があり、理論的な知識よりもはるかに重要であることを示している。
- トリウム原子炉は、中国の長期エネルギー戦略に特に適しているいくつかの理由がある。
まず第一に、トリウム資源の豊富さである。2025年に発表された地質調査によると、中国は140万トン以上のトリウムが埋蔵されている。これは、現在の年間約7兆kWhの消費量で、中国に1,000年以上の電力を供給するのに十分な量である。内モンゴル自治区にある白雲鄂博 (Baiyun Ebo) には希土類鉱山だけでも、約100万トンのトリウムが埋蔵されている。さらに、トリウムは希土類鉱山の副産物として生成されることが多く、中国は現在、世界の希土類サプライチェーンの約69%を支配している。これは、他の国々にはトリウムがますます希少になり、輸入されているウラン資源に依存し続けている一方で、中国はほぼゼロの限界費用でトリウムを入手できることを意味する。現在、中国はウラン供給量の約80%を輸入している。したがって、トリウムをベースとした原子炉は、中国に真の戦略的エネルギー自立への道を開き、ロシアやカザフスタンといった外部供給国への依存を軽減する。
第二に、溶融塩原子炉は冷却材として水ではなく液体塩を使用するため、従来のウラン原子炉に必要な大量の水を必要としない。これは、ゴビ砂漠、新疆ウイグル自治区、内モンゴル自治区といった中国の乾燥地帯への導入に最適である。これらの水不足地域に原子力発電所を安全かつ効率的に建設できることで、中国は経済的に最も生産性の低い地域の一部を、新たなエネルギー生産と産業活動の中心地へと変貌させることができる。この技術は無作為に選ばれたものではない。中国の地理と資源構造に完全に合致しており、決定的な戦略的優位性をもたらす。中国は実験にとどまらず、トリウム溶融塩原子炉技術の商業化に向けた明確で野心的な三段階のロードマップを策定している。
- フェーズ1は既に達成されており、TMSLF1では運用データの収集と技術的実現可能性の向上に重点を置いている。
フェーズ2は2029年に計画されており、中国は約5,000世帯への電力供給に十分な出力10MWのより大規模な実証炉の稼働を目指している。これは拡張性を図るための重要なステップとなる。
フェーズ3は最終目標である。中国は2035年までに、出力100MWの商用炉を配備することを目指している。これらの原子炉は、ほぼゼロの炭素排出量と最小限の長寿命核廃棄物で、約5万世帯への電力供給が可能である。中国は、少数の原子炉で止まるつもりはない。この計画では2050年までに原子炉を 5100MW に拡張することを目標としている。これにより合計50GWの発電容量が達成され、2060年までの中国のカーボンニュートラル目標達成に大きく貢献することになる。トリウム研究への投資は、2020年代半ばまでに30億米ドルを超えると予想されている。中国は現在、年間6~8基のペースで原子炉を建設しており、これは西側諸国の約2倍の速度であり、建設コストは約半分である。
- 中国は他国と比較して、明確で信頼できるマイルストーンとその実績のある実行力を備えている。この競争は単なる技術競争ではない。誰がより速く行動し、誰が最初にビジョンを現実にするかが重要である。中国はこの競争で大きな差をつけてリードしている。中国が真の技術的飛躍を遂げた理由を理解するために、TMSRLF1を従来と先進的な原子炉と簡単に比較してみよう。
第一には、炉内の運転圧力である。軽水炉として知られる従来のウラン原子炉は、冷却水を液体状態に保つために非常に高い圧力で運転する。事故が発生した場合、この圧力は壊滅的な爆発につながる可能性がある。一方、TMSRLF1はほぼ大気圧で運転されるため、高圧での爆発リスクはあり得ない。
第二に、炉心溶融のリスクである。チェルノブイリや福島などの災害は、メルトダウンのよく知られた事例である。TMSRLF1は、既に液体状態にある燃料、特に溶融塩を使用する。緊急時には、溶融燃料は自動的に地下の格納タンクに排出され、そこで安全に固化する。物理学的観点から、この原子炉は従来のメルトダウンを起こすことはない。
第三に、核廃棄物である。ウラン原子炉は極めて有害な廃棄物を生成し、数万年にわたって安全に保管する必要がある。TMSRLF1は長寿命廃棄物の発生量を99%以上削減する。残りの廃棄物の安全な管理が必要な期間は約300年である。これは人類の歴史的枠組みの中で管理可能な期間である。中国はまた、残りの廃棄物のほぼすべてを新しい燃料にリサイクルできるクローズドなシステムを開発している。
第四に、実世界の運転データである。TMSRLF1は、世界で唯一稼働中のトリウム溶融塩原子炉である。耐食性、中性子の挙動、そしてトリウム・ウラン燃料サイクルに関する実際の実験データを提供する。これは、他の国々がシミュレーションを試みて得るしかない情報である。
最後に、連続運転である。前述のように、TMSRLF1は停止することなく燃料交換と廃棄物処理が可能な唯一の原子炉である。 TMSRLF1は、個々のカテゴリー全てにおいて最高の原子炉ではないが、これらすべての特徴を同時に備えた唯一の原子炉である。これは、単なる言葉ではなく、実際の運転と科学的検証から得られる独自の優位性を生み出す。この画期的な進歩が世界的にもたらす意義は計り知れない。
- しかし、これは最終目的地ではなく、あくまで基礎に過ぎないことを認識することが重要である。中国はクリーンで安全かつ効率的な原子力エネルギーの確固たる基盤を築きつつあり、これは世界の発電に対する認識を一変させる可能性を秘めている。地政学的観点から見ると、豊富で低価格電力、そしてクリーンな原子力発電によってエネルギー自給を達成できる中国の能力は、大きな競争優位性をもたらす。鉄鋼生産、アルミニウム製錬、データセンター、海水淡水化のようなエネルギー集約型産業は、他の国が追随できないほどのコストで稼働できる可能性がある。中国がこの技術を輸出することを選択した場合、世界の貿易関係が再編され、新たなエネルギー依存形態が生まれる可能性がある。石油輸出国は、トリウム技術が普及すれば、世界の石油と天然ガスの需要が現在の予測よりもはるかに急速に減少する可能性があるため、注視していり。世界にとって最大のリスクは、中国の急速な進歩ではなく、他の国が追いつけないほどに大きく前進していることである。近い将来、中国の10MW発電所と100MW発電所が商業運転を開始すると、変化の規模はさらに明らかになるだろう。
- トリウム溶融塩炉のようなクリーンで安全かつ高効率なエネルギー技術が、10年以上にわたりほぼ一国によって開発・運用された場合、それは世界にとって何を意味するのだろうか。他の国々は中国の技術に追いつくことができるのだろうか。それとも、中国の技術に依存するようになるのだろうか。これは、すべての国家指導者と政策立案者が慎重に検討しなければならない問題である。なぜなら、今後数年間になされる決定が、次の世紀の世界の勢力均衡を形作る可能性があるからである。
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- Interruption: 中断
- TMSRLF1 =Thorium Molten Salt Reactor Liquid Fuel: Wuwei 武威, Gansu甘肃省でのトリウム実験炉 2MWt Shanghai Institute of Applied Physicsが開発; トリウムcycle, 融解フッ化塩molten fluoride salts, serves as the fuel carrier and coolant in the reactor; . Th利用は, safer & more available substitute; 2018建設, 2021完成, 2022技術許可, 2023/6運転許可, 2023/10臨界, 2024/6最高出力2024/10Th→Pa-233検出(Protactinium) ; 運転中の燃料装填 ;
核燃料 FLiBe as carrier salt, UF4 enriched below 20% and 50kg of Th to breed U-233 ; prototype は増殖炉breeder ではない; <課題> 材料の腐食・不純化管理&炉運転の採算性; 商用炉100MWt 2035予定
- 米国でのNa有回路が進展しなかたった理由は、軍事的なPu抽出に拘ったため
- Outage: 停電
- Hastelloy N: ハステロイ合金 (Ni基71%にMo16%やCr7%を加えた耐食性・耐熱性の合金); Oak Ridge National Laboratories で発明された溶融フッ化物塩の容器材料
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>Top 2. How China won the thorium nuclear energy race:
https://www.youtube.com/watch?v=d1TpqmQ0I7U
by ColdFusion (2025/7)
- In the quiet deserts of China’s Gansu Province, something extraordinary just happened. What’s claimed to be the world’s first operational thorium reactor has come to life. And what makes this extra remarkable is that they did it all using declassified American research. It’s an incredible story. For decades, thorium has been whispered about as the holy grail*4 of nuclear energy. It’s meant to be cleaner, safer, and almost impossible to weaponize. In fact, 5 years ago on this very channel, I explored the theory in one of my videos. But today, it’s a reality. But this isn’t just a scientific milestone. It’a glimpse into a future where energy innovation isn’t driven by profit, but by public investment. And it shows what happens when we decide to bet on long-term research for a payoff*6 in the order of half a century. In this episode, we discuss deep into the big picture of a better, safer nuclear energy called thorium reactors. We’ll also try to separate the hype*7 from the reality. If the Chinese test proves successful and scalable, could this prove to be a turning point in the history of energy production, or is it not all it’s cracked*8 up to be? Let’s take a look.
- “5,000 tons of thorium would supply the planet with all of its energy for a year. So your one mine would bring up enough thorium without even trying to power the entire planet. It’s found in tailing piles. It’s found in ash piles. We could use thorium about 200 times more efficiently than we’re using uranium now. This reduces the waste generated over uranium by factors of hundreds and by factors of millions over fossil fuels.”
- Since the industrial revolution, we’ve had to burn fossil fuels to turn on our lights, cook our food, and power our lives. It works, but the downsides serious air pollution, billions of dollars in healthcare expenses, and millions of preventable*9 deaths. And then in the wake of World War II came the nuclear age. Nuclear power was different. It was amazingly efficient and seemed like the future. But over time, there were problems with its public image and fears of nuclear disaster.
- Enter thorium. Thorium appears to be the perfect solution. It’s abundant. It’s less volatile and less reactive than uranium. And a nuclear plant powered by thorium can’t suffer from a nuclear meltdown. In the Chinese reactor, for instance, if things do get out of hand, a plug at the bottom of the reactor melts automatically. The fuel then simply drains out using gravity. A much better scenario than the unstoppable chain reaction of traditional reactors. For added context, to give you a picture of just how efficient thorium reactors are, just look at this chart. It shows the ratio of energy out to energy in. The purple bar (2000) is a thorium molten salt reactor and the blue bar next to it is a traditional nuclear reactor (LWR) (75). If thorium is proved successful, it’s clear to see why it’s world changing stuff, especially when compared to any previous form of energy production. Despite thorium’s immense potential compared to hundreds of uranium based nuclear reactors, they remain as mythical as a unicorn.
- There’s only one operational thorium reactor and it’s hidden away in the Gobi Desert. China may possess the world’s sole reactor, but the twist* is it was built on American research.
“We’re all at Oak Ridge. The morning that we showed up, one of the Oak Ridge guys came in with an announcement from the Chinese Academy of Science. We are going to do this. We’re going to own the IP. So, you would think someone in our government would say, ‘Maybe you shouldn’t keep giving away this information.’”
The Chinese achievement was announced by head of the thorium reactor project Xu Hongjie (徐宏杰) during a closed door meeting at the Chinese Academy of Science. He stated, quote, “The US left its research publicly available, waiting or the right successor. We were that successor. We mastered every technique in the literature*12, then pushed it further. We are now at the frontier of global nuclear innovation.” End quote.
- So, okay, let’s back up a bit and learn what a thorium reactor actually is.
Firstly, thorium is a naturally occurring element found in rock deposits*14. It servers as the fuel for the reactor. When thorium is hit with neutrons, it absorbs instead of splitting, eventually turning into a fissile material, uranium-233*16. A fissile material is one that splits apart when neutrons are blasted at the atoms. When this happens, energy is released that can then be converted into electricity, usually by heating steam and driving a turbine. Unlike uranium, the naturally occurring thorium-232 is not fissile, meaning it cannot sustain a nuclear reaction on is own. However, it is fertile, so it can be transformed into a fissile material, but it needs a helping hand getting there. For thorium to become a useful fuel source, it first has to be blasted with neutrons, turning it into thorium-233, which beta decays into Pa-233 (protactinium). The Pa-233 can be extracted which decays into U-233 a usable fuel.
- “There really were three options for nuclear energy at the dawn of the nuclear era. There was U-235. This was the fissile form of U that could actually be utilized directly in a nuclear reactor. Most of the uranium was U-238. This had to be transformed into another nuclear fuel called Pu-239 before it could be used. And then there was Th. And in a similar manner to U-238, it also had to be transformed into another nuclear fuel U-233, before it could be used in a reactor. “
- Not this process doesn’t work well with traditional nuclear reactors, because they use solid fuel rods and pressurized water cooling. It’s much harder to extract things mid-reaction when fuel is in solid form. Enter molten salt reactors.
“The molten salt fuel for this reactor is radically different from that used in solid fuel reactors. Here, salt flows from a pipe which is heated to keep the salt molten. At 1200ºF, the salt does not react with air. It flows like water, but does not boil.”
To recapitulate*, molten salt reactors use liquid fuel, which makes it much easier to isolate Pa and continue the Th fuel cycle. If done right, molten salt reactors can be way safer than the standard LWR, the latter of which be kept under insanely high pressures to stop the water from boiling away. Molten salt reactors can operate at low pressure and as mentioned are set up in a way that in the case of an emergency, the fuel is automatically drained away, avoiding the chance of this happening.
- “The first step in a nuclear nightmare, as far as we know, at this hour, no worse than that. But a government official said that a breakdown in an atomic power in Pennsylvania today is probably the worst nuclear reactor accident to date. [Three Mile Island] There was no apparent serious contamination of workers. But a nuclear safety group said that radiation inside the plant is at eight times the deadly level. So strong that after passing through a 3-ft thick concrete wall, it can be measured a mile away. But the worst was yet to come. The earthquake created a power blackout at Fukushima Daichi nuclear plants. The emergency generators started but did not run for long. The cooling pump did not restart and about 45 minutes later the tsunami reached the nuclear plants. The entire new plants quickly became out of control. Starting March 12h, 2011, one of the six reactor units exploded, followed not long after by two others, releasing an unprecedented amount of nuclear radiation into the air. ”
- Despite not being a ready-to-use fuel and requiring complex processing, if done right, Th could be a superior alternative to U or four reasons.
- It’s abundant. Th is everywhere. It’s in the earth crust, in rocks, and it’s at least three times more abundant than uranium. In China alone, there’s enough Th reserves to power the country’s energy needs for the next 20,000 years.
- It’s safe. As I mentioned earlier, Th itself isn’t fissile. And while that sounds like a downside, it can actually be a good thing. It grants more control over the reaction. Some pro-thorium advocates also emphasize that thorium is quote proliferation resistant, meaning that you can’t easily make bombs with it. But others say that these safety claims are exaggerated, just as the risks of nuclear reactors are. But also, because of the reactor design, the use of molten salt as a coolant eliminates the needs for high pressure water systems like traditional designs, reducing the risk of accidents like a steam explosion.
- It’s cleaner. Thorium reactors also don’t emit greenhouse gases and unlike uranium waste which remains hazardous for tens of thousands of years. Thorium waste becomes safe in just a few hundred years. In the case of China, obtaining thorium could come at almost zero effort. Surprisingly, thorium is actually a waste product of its rare earth mining industry. You can power our civilization on thorium without opening a single thorium mine. It is already a plentiful byproduct of existing mining operations.
- It’s efficient. Thorium generates up to 200 times more energy than uranium. To put it into context, just say you have two batteries, one is uranium and one is thorium. If the uranium battery give you 1 day of power, a thorium battery of the same size would power you for 6.5 months.
- Despite all of this, molten salt reactors have largely been stuck in the experimental phase for decades. Why aren’t have working on liquid fuel the US in general? Oh, licensing. Licensing a liquid fuel reactor commercial especially in the US right now is scary. The nuclear status quo remained unchallenged. Not even after countless reactor meltdowns. No one’s made any moves to put the molten salt reactor theory into practice until now. Over in China, Xú and his team developed the reactor technology from American declassified research of the 1960s. The US was testing this very same technology, but chose not to develop it further. Instead, they focused on uranium fuels pressurized water reactor (PWR) technology. That 1960s research was known as Oak Ridge. It was the closest America came to thorium power. But why did they stop? We’ll look into that now.
- NRC relations specifically spell out prohibitions against fluid filled reactors. You cannot operate fluid filled reactor more than 1 MW without expensive licensed process. After the Hiroshima bomb tipped*18 the scales of power in America’s favor, the US was keen to develop more nuclear weapons. Much of that work happened at Oak Ridge National Laboratory in Tennessee. Director Alving Weinberg also began looking into alternative, less weaponizable nuclear methods. Thorium fuels molten salt reactors were what he settled on. The molten salt reactor experiment ran from 1965 to 1969. The results were incredibly promising. It quickly became the holy grail of thorium research. As the Bulletin of Atomic Scientists states, quote, All molten salt reactors are base, in one way or another, on the Molten Salt Reactor Experiment that operated at Oak Ridge from 1965 to 1969. End quote.
- Following the vision of Alvin Weinberg, he was the director of Oak Ridge National Labs from 1950s to 1970s. And he had a vision of how we could use thorium to advance beyond the current constrains of our society in terms of fossil fuels, hydro power and existing nuclear technology. One of the the amazing parts about his vision was how this could transform not only the US economy but many other places in the world, some of which don’t have there resources that we hav in terms of fresh water or arable land. This is a vision he had of how thorium reactors could be used to desalinate water, grow crops in desert areas to really truly change the economic balance of the world.
- But then the experiment was shut down. In his book, Alving Weinberg questioned, quote, “Why didn’t the molten salt system, so elegant and so well thought out, prevail? There were no technical reasons why the MSR was not pursued.” End quote.
1. During the Cold War, uranium fever was at an all-time high. The Pentagon needed faster breeder reactor that could fuel the nuclear arms race. In short, nobody cared that thorium was safer or that it wasn’t suitable for weaponry*19. That somewhat defeated the point. Weinberg’s vision, on the other hand, was brought to an end in the early 1970s. And I think this was a very sad moment in the history of our country and probably in the history of the world, because an entire direction of potential development was being ended at that moment by a not well thought out comment by Congressman Holofield who was very powerful. So Weinberg’s pursuit of thorium appears to have had a great deal to do with why he was fired from his position. Coming back for what will be built again. It’s light water reactors. I don’t understand how what’s going on here. Why are we spending money to build reactors based on the same concept that we have been building ever since WWII. It wasn’t all about politics, though. According to Alvin, in the 1950s and 60s nuclear power was dominated by physicists who thought in terms of solid fuel pins, reactor physics, and neutron behavior. All the while, the key to safer nuclear power lay in chemistry. Quote, “Our problem is not that our idea is poor - it’s that it’s different rom the mainstream, and too chemical to be fully appreciated by non-chemists.” We’ll look at the counterpoints to what Alvin is saying in the last section off this episode. But for now, let’s see what happens next.
- So, the Oak Ridge experiment was defunded. Alvin was reassigned and the thorium blueprints gathered dust. That was until the 2000s. At that time, NASA engineer Kirk Sorensen was researching ways to power a community on the moon. Kirk stumbled across Oak Ridge’s research on moles salt reactors and thorium, and he was mesmerized*21 the thorium’s energy density. It was so high that you could theoretically hold a lifetime’s worth of energy in your hand, and it was abundant on both the earth and on the moon. Kirk got to work to get the message out about thorium. He was convinced that if the US hadn’t abandoned thorium research, the country could have been energy independent by the early 2000s. But alas, his thorium enthusiasm fell on deaf ears. But here, the story takes major turn. While seemingly everyone was ignoring what he had to say, one country did notice that potential. China.
- There were thousands of reports sitting there in public archives with insights that could shape the next generation of energy. And the Chinese researchers realized that a thorium fueled molten salt reactor could solve their growing energy needs and also secure their nations interests. In 2009, China’s thorium project formally took shape. Construction began in 2018. There were hundreds of scientists who worked day and night for years dissecting*22 declassified American documents, replicating experiments and designing new materials. And many of them were on site for more 300 days per year. Project leader would summarize the situation by saying, quote, “Rabbits sometimes make mistakes or grow lazy. That’s when the tortoise seizes its chance and sees the chance they did.” In 2023, China’s Thorium molten salt reactor achieved a sustained nuclear chain reaction. And by June of 2024, the reactor was operational.
- And now we come to the reality check. We may be closer than ever before to a thorium powered future, but there are still many things to consider. Contrary to popular belief, there have been a number of commercial thorium plants in the past. And that’s since the late 40s in Germany, India, the Netherlands, and the US. But none of them survived pas the 1980s. Well, why is that? Some plants did have design problems, but there’s more to it. It turns out that the process of extracting thorium form ore and converting it into a fertile fuel for nuclear purposes was a lot more expensive than doing the same thing for uranium. The pessimist view is that economics killed thorium and nothing else. As mentioned, thorium can produce 200 time the energy of the equivalent uranium. But this requires the reprocessing of the fuel. You can’t just run the plant and burn up all the thorium. And that’s because as the plant would keep running, at some point the accumulation of waste products affects the operation of a thorium core. And as you guessed it, to keep this up and keep the plant running longterm is expensive. And another clarification, a lot of people do say that the reason that thorium hasn’t caught on was that is can’t be used for weapons, but it’s more along the lines that it’s more expensive to use it as a weapon, which is a good thing in the end, I guess.
- And then there’s the problem of material science. For molten salt reactors, the salt is extremely hot and ends up being corrosive to its surroundings. Materials that can survive this long term are hard to come by, but the Chinese seem to working on the issue. They’ve built a custom alloy called Hastelloy-N. So, let’s say that thorium can do what the thorium proponents*24 say it can. Nations could power entire cities. There’d literally be no need for fossil fuels, expensive and short-lived wind turbines, or even solar panels that degrade over time. Plus, since molten salt reactors don’t need water cooling, they could run in deserts or even space. Thorium is also common on the moon and easy to find. Here’s an actual map of where the lunar thorium is located. Thorium has an electromagnetic signature that makes it easy to find even from a spacecraft. With the energy generated from a liquid fluoride thorium rector, we could recycle all of the air, water, and waste products within the lunar community. In fact, doing so would be an absolute requirement for success.
- Thorium critics say that a lot of the promising claims are oversimplified, and the road to thorium will be a real long slug*26. China has made some serious moves, but it’s still early days. Case in point, the Chinese test reactor is actually tiny and it’s not a full-fledged*27 power plant. It’s rated for 2MW of heat. For context, MIT’s research reactor on campus, a regular nuclear reactor, although the biggest campus reactor in the US, is three times that size. But there’s also plans for a 60MW Chinese reactor to be operational by 2030. The Chinese scientists pulled off*28 a world first. They added fresh fuel to the thorium reactor while it was running. That proved that continuous operation is possible and soon China may not be alone.
- Copenhagen Atomics plans to test a molten salt thorium reactor in Switzerland in 2026. After this, they plan to mass manufacture them at scale. Other countries are moving but at a slower pace. India, which has the world’s largest thorium reserves, have been researching thorium for ages but refused to sign the nuclear non-proliferation treaty and altho slowed progress. There’s multiple startups in the US that are trying to revive the molten salt reactor development. And there’s other startups in other countries, but most of this development remains mostly on paper. But even if it is early days, it’s encouraging that people are trying. The thorium story shows the power of public research and how past R&D can seed waves of innovation decades later. But it also shows how easily research momentum can stall*31. As Zu Hong put it, quote, “To achieve something meaningful in this field, you must have perseverance and prepare to dedicate 20 to 30 years to one single pursuit.” End quote.
- So, there’s red hot views on either side of the thorium debate. Is it the clean revolution of the future, or do we cut our potential losses and stick with what we know? That is the question.
2. 中国のトリウム原子炉:
- 国甘粛省の静かな砂漠で、驚くべき出来事が起こった。世界初のトリウム原子炉が稼働したのである。さらに驚くべきは、アメリカの公開の研究成果を駆使して実現したとのことである。何十年もの間、トリウムは原子力エネルギーの聖杯として囁かれてきた。よりクリーンで安全そして兵器化がほぼ不可能とされていたのである。実は5年前、私はこのチャンネルで、ある動画でこの理論を探求してきた。そして今、それが現実のものとなった。これは単なる科学的な進歩の節目ではない。エネルギー革新が利益目的ではなく公共投資によって推進されるような未来を垣間見る機会である。これは今後半世紀に亘る長期的な投資の成果がどう期待できるのかを示している。今回の話題では、より優れたより安全な原子力エネルギーであるトリウム原子炉の全体像について掘り下げていく。また、誇大広告と現実を区別して検証する。中国の実験が成功し、拡張可能であることが証明された場合、エネルギー生産の歴史における転換点となるのだろうか。それとも期待外れに終わるのだろううか?早速見ていこう。
- "5,000トンのトリウムがあれば、地球上の年間エネルギーすべてを供給できる。つまり、1つの鉱山で、地球全体に電力を供給しないとしても十分なトリウムを採掘できるという訳である。トリウムは鉱山の残滓の山に存在している。トリウムは、現在ウランに使用している量の約200倍の効率で利用できる。しかもウランに比べて発生する廃棄物は数百分の1、化石燃料に比べて数百万分の1に削減される。"
- 産業革命以来、我々は照明をつけ、料理など生活のエネルギーを供給するために化石燃料を燃やさなければならなかった。これはうまく機能してきたが、深刻な大気汚染、数十億ドルもの医療費、そして何百万人もの死亡避けられなかったという欠点がある。第二次世界大戦後、原子力時代が到来した。原子力は、驚くほど効率的で未来のように思えた。しかし時の経過と共に、原子力に対する世間のイメージの問題や原子力災害への恐れが生じた。
- そこでトリウムの登場である。トリウムは完璧な解決策のように見える。豊富に存在し、ウランよりも揮発性が低く、反応性も低いのだ。そしてトリウムを動力源とする原子力発電所は、メルトダウンの心配がない。例えば中国の原子炉では、万が一事態が手に負えなくなった場合、原子炉の底にあるプラグが自動的に溶けて、燃料は重力によって落下して排出されるす。これは、従来の原子炉の止められない連鎖反応よりもはるかに良いシナリオである。トリウム原子炉の効率性について、このグラフを参照されたい。これは出力エネルギーと入力エネルギーの比率を示している。紫色のバー(2000)はトリウム溶融塩原子炉で、その隣の青いバーは従来の軽水炉 (75) である。トリウムが実用化されれば、特に従来のエネルギー生産方法と比較して、世界を変えるほどのエネルギー源となることは明らかでだ。数百基ものウラン原子炉と比較すると、トリウムには計り知れない潜在能力があるにもかかわらず、ウラン原子炉は依然としてユニコーンのように神秘的な存在なのである。
- 稼働中のトリウム原子炉はゴビ砂漠に密かに建設された1基だけである。中国は世界唯一の原子炉を保有しているかもしれないが、驚くべきことは、それは米国の研究に基づいて建設されたものである。
"我々は全員Oak Ridgeにいる。到着した朝、Oak Ridgeの職員の一人が中国科学院からの発表を持ってやって来てそれを実行するとのこと。知的財産権は我々が所有しているのだから我々の政府関係者は、この情報をこれ以上漏らすべきではない、と言うだろう。"
この中国の成果は、中国科学院の非公開会議で、トリウム原子炉プロジェクトの責任者である徐宏傑によって発表された。彼は次述べることには。"米国は適切な後継者を待つため、研究結果を公開した状態にしていた。我々はその後継者である。文献に記載されているあらゆる技術を習得し、それをさらに推し進めてきた。今、我々は世界の原子力イノベーションの最前線に立っている。"
- さて、少し話を戻して、トリウム原子炉とは一体何なのかを考えよう。まず、トリウムは岩石に含まれる天然元素である。原子炉の燃料として機能する。トリウムは中性子に当たると分裂するのではなく吸収し、最終的に核分裂性物質であるU-233に変化する。核分裂性物質とは、中性子が原子に照射されると分裂する物質である。この際にエネルギーが放出され、通常は蒸気を加熱してタービンを回すことで電気に変換される。ウランとは異なり、天然に存在するTh-232は核分裂性ではないため、単独では核反応を維持できない。しかしトリウムは核分裂性物質であるため、核分裂性物質に変換することができる。ただし、そこに到達するには何らかの助けが必要だ。トリウムを有用な燃料源にするには、まず中性子を照射してTh-233に変換し、これが β崩壊してPa-233 になる。Pa-233は抽出することができ、これが崩壊して使用可能な燃料であるU-233になる。
- 原子力時代の幕開けには、原子力エネルギーには実に3つの選択肢があった。まずU-235。これはウランの核分裂性物質で、原子炉で直接利用できるものだった。ウランの大部分はU-238でした。これは使用する前にPu-239と呼ばれる別の核燃料に変換する必要があった。そしてTh-238、これを、U-238と同様に、これも原子炉で使用する前に別の核燃料であるU-233に変換する必要があった。
- このプロセスは、従来の原子炉ではうまく機能しない。なぜなら従来の原子炉は固体燃料棒と加圧水冷却を使用しているからだ。燃料が固体の場合、反応中に物質を取り出すのははるかに困難である。そこで登場するのが溶融塩原子炉である。
"この原子炉の溶融塩燃料は、固体燃料原子炉で使用されるものとは根本的に異なる。ここでは、溶融塩を溶融状態に保つために加熱されたパイプから溶融塩が流れ出す。約600℃では、溶融塩は空気と反応しない」。水のように流れるが、沸騰しない。"
要約すると、溶融塩原子炉は液体燃料を使用するため、Paを隔離してTh燃料サイクルを継続することがはるかに容易になる。適切に運用されれば、溶融塩原子炉は標準的な軽水炉よりもはるかに安全である。軽水炉は、水が沸騰して蒸発するのを防ぐために非常に高い圧力下に保たれる。溶融塩炉は低圧で作動することができ、前述のように、緊急時には燃料が自動的に排出されるように設計されており、このような事態が発生する可能性を回避する。
- 原子力の悪夢への第一歩は、現時点で私たちが知る限り、それ以上ひどいものではない。しかし政府関係者は、本日ペンシルベニア州の原子力発電所で発生した事故は、おそらくこれまでで最悪の原子炉事故だと述べました。[スリーマイル島] 作業員への深刻な汚染は見られなかった。しかし、原子力安全グループは、発電所内の放射線量が致死量の8倍に達していた。その強さは、厚さ1mのコンクリート壁を通過した後、1マイル離れた場所でも測定できるほどだ。しかし最悪の事態はまだ起きていなかったのである。地震が発生し、福島第一原子力発電所は全電源喪失に陥った。非常用発電機は起動したが、長くは続かなかった。冷却ポンプは再起動せず、約45分後に、津波が原子力発電所に到達した。新設の原子力発電所全体が急速に制御不能に陥った。2011/3/12、6基の原子炉のうち1基が爆発し、その後間もなく他の2基も爆発し、前例のない量の放射能が大気中に放出された。
- Thは適切に処理されればウランよりも優れた代替燃料となり得る。一方、ウランはすぐに使える燃料ではなく複雑な処理を必要とするのに対し、その理由は以下の4つである。
- まずThは豊富にあり、どこにでも存在する。地殻や岩石中に存在し、ウランの少なくとも3倍の豊富である。中国だけでも、今後2万年間の同国のエネルギー需要を賄えるだけのThの埋蔵量があると言われる。
- トリウムは安全である。先ほど述べたように、Th自体は核分裂性ではない。これは欠点のように見えるかもしれないが、実際には良いことでもある。反応をより制御できるからである。Th推進派の中には、Thは "核拡散抵抗性"があり、簡単に爆弾を作ることができないことを強調する人もいる。しかし、原子炉のリスクと同様に、こうした安全性に関する主張は誇張されていると主張する人もいる。また、原子炉の設計によっては、冷却剤として溶融塩を使用することで、従来の設計のような高圧での水冷が不要になり、水蒸気爆発などの事故のリスクが軽減される。
- よりクリーンである。トリウム原子炉は温室効果ガスを排出せず、数万年も有害物質として残るウラン廃棄物とは異なり、わずか数百年で安全になる。中国の場合、トリウムの入手はほぼ手間がかからない。驚くべきことに、トリウムは実は希土類元素の採掘鉱山の残滓なのである。トリウム鉱山を一つも開発することなく、トリウムだけで我々の文明を動かすことができる。既存の採掘活動によって、トリウムはすでに豊富に副産物として存在しているのだ。
- 効率的でである。。トリウムはウランの最大200倍のエネルギーを生み出す。例えば、ウランとトリウムの2つの電池があるとすると、同じサイズのトリウム電池なら6.5ヶ月分の電力を供給できる。
- にもかかわらず、溶融塩炉は数十年もの間、実験段階に留まっている。なぜ米国では液体燃料の開発が進んでいないのだろうか?それはライセンスの問題である。特にアメリカでは、現在、液体燃料炉の商用ライセンスを取得するのは非常に大変なことである。原子力の現状は変化のないまだった。数え切れないほどの原子炉メルトダウン事故の後でさえも。これまで溶融塩炉の理論を実用化しようと動き出そうとする人は誰もいなかった。中国では、徐氏と彼のチームが1960年代のアメリカの機密解除された研究報告書を参考にしてこの原子炉技術を開発した。米国はまさにこの同じ技術を実験していたが、それ以上開発しないことを選択した。その代わりに、彼らはウラン燃料加圧水型原子炉 (PWR) 技術に着目した。1960年代のこの研究はオークリッジとして知られ、米国がトリウム発電に最も近づいた研究だった。しかし、なぜ彼らは研究を中止したのだろうか。これからその点を明らかにしたい。
- 米国原子力規制委員会 (NRC)との関係では、流体充填型原子炉に対する禁止条項が明確に規定されている。高額な認可プロセスなしでは、1MWを超える流体充填型原子炉を稼働させることはできないのだ。広島型原爆が米国の力の天秤を傾けた後、米国はさらなる核兵器の開発に熱心になった。その研究の多くはテネシー州のオークリッジ国立研究所で行われた。Alving Weinberg所長も、兵器化されにくい代替の核開発方法の研究を始めた。彼がたどり着いたのはトリウム燃料溶融塩原子炉だった。溶融塩原子炉の実験は1965-1969年の間に行われた。結果は非常に有望であり、それはすぐにトリウム研究の中心課題となった。原子科学者会報が述べているように、すべての溶融塩原子炉は、何らかの形で、1965年から1969年までオークリッジで稼働していた溶融塩原子炉実験に基づいている。
- Alvin Weinbergのビジョンを受け継ぎ、彼は1950年代から1970年代にかけてオークリッジ国立研究所の所長を務めた。彼は、化石燃料、水力発電、そして既存の原子力技術といった社会の制約を、トリウムによってどのように克服できるかというビジョンを抱いていた。彼のビジョンの驚くべき点の一つは、それが米国のみならず、世界の多くの地域、特に米国のような淡水や農地を持たない地域にも大きな変革をもたらす可能性を求めていたことである。彼のビジョンとは、トリウム原子炉を用いて水を淡水化し、砂漠地帯で作物を栽培することで、世界の経済バランスを真に変革できるのではというものだった。
- しかし、その後、実験は中止された。Alvin Weinberg は著書の中で、"なぜあれほど洗練され、綿密に考え抜かれた溶融塩システムが普及しなかったのか?それがが追求されなかった技術的な理由は何もなかったのに"と疑問を呈している。冷戦中、ウラン研究熱はかつてないほど高まっていた。国防総省は核軍拡競争を加速させる高速増殖炉を必要としていた。つまり、トリウムの方が安全だとか、兵器には適さないとかいうことは、誰も気に留めていなかった。これはある意味、本来の目的を失ってしまう。一方、Weinberの構想は1970年代初頭に終焉を迎えた。これは我が国の歴史、そしておそらく世界の歴史においても非常に悲しい瞬間だったと思う。なぜなら、当時、非常に影響力のあったHolofield下院議員の思慮に欠けた発言によって、潜在的な開発の方向性全体がその瞬間に終焉を迎えたからだ。Weinbergによるトリウム研究は、彼が解任された理由に大きく関係していたようである。再び建設されるもの、つまり軽水炉のために戻ってくるとは。一体何が起こっているのか理解できない。なぜ第二次世界大戦以来ずっと建設してきたのと同じコンセプトに基づいた原子炉の建設に資金を費やさなければならないのだろうか。しかし、全てが政治的な理由だった訳ではない。Alvinによると、1950-60年代の原子力発電は、固体燃料、原子炉物理、そして中性子の挙動について考える物理学者たちが主流派だった。当時、より安全な原子力発電の鍵は化学にあった。"我々の問題はアイデアが貧弱なことではなく、主流派と異なり、化学者以外の人々には十分に理解されないほど化学的だったことである。"Alvinの発言に対する反論は、このエピソードの最後のセクションで見ていく。では、次に何が起こるかを見てみよう。
- こうして、オークリッジでの実験の資金は打ち切られた。Alvinは異動となり、トリウムの設計図は埃をかぶったままになった。それは 2000 年代までのことだった。当時、NASA のエンジニアであるKirk Sorensenは、月面コミュニティに電力を供給する方法を研究していた。カークは、オークリッジのモル塩原子炉とトリウムに関する研究を偶然見つけ、トリウムのエネルギー密度に魅了されたのである。そのエネルギー密度は非常に高く、理論的には一生分のエネルギーを手に保持できるほどで、地球にも月にも豊富に存在するのである。Kirkは、トリウムに関するメッセージを広めるために活動を始めた。米国がトリウム研究を断念していなければ、2000 年代初頭までに、米国はエネルギー自給自足を実現できたはずだと彼は確信していた。しかし残念ながら、彼のトリウムに対する熱意は聞き入れられなかった。しかし、ここで物語は大きく展開する。誰もが彼の発言を無視しているように見えたのだが、その可能性に気づいた国が一つあった。中国である。
- 米国の公共のアーカイブには、次世代のエネルギーを形作り得る洞察を含む何千もの報告書が眠っていた。そして中国の研究者たちは、トリウムを燃料とする溶融塩原子炉が、増大するエネルギー需要を解決し、国家の利益も確保できると気づいた。2009年、中国のトリウムプロジェクトが正式に決定した。建設は2018年に始まりました。何百人もの科学者が何年も昼夜を問わず働き、機密解除された米国の文書を分析し、実験を再現し、新しい材料を設計した。そして、彼らの多くは年間300日以上も現場にいた。プロジェクトリーダーは状況を次のように表現していた。"ウサギでも間違いを犯したり、怠けたりすることはある。そんなときカメはチャンスを掴み、そのチャンスを実行したのだと・ 2023年に、中国のトリウム溶融塩原子炉は、ついに持続的な核連鎖反応を達成した。そして2024年6月には原子炉は稼働を開始したのである。
- さて、現実を直視してみよう。トリウムが支える未来は、これまで以上に近づいているかもしないが、まだ考慮すべき点はたくさんある。一般に信じられているのとは異なり、過去には商用のトリウム原子炉が数多く存在した。それは 1940 年代後半から、ドイツ、インド、オランダ、米国で行われてきた。しかし、それらのどれも 1980 年代まで存続しなかった。なぜだろうか。一部の工場には設計上の問題があったが、それだけではない。鉱石からトリウムを抽出し、それを核燃料に変換するプロセスは、ウランで同じことを行うよりもはるかに費用がかかることが判明した。悲観的な見方では、経済性がトリウムを殺しただけで、他に何も殺した理由はない。前述のように、トリウムは同等のウランの 200 倍のエネルギーを生成できる。しかし、そのためには燃料の再処理が必要である。原子炉を稼働させてトリウムをすべて燃やし尽くすことはできない。なぜなら、原子力発電所が稼働し続けると、ある時点で廃棄物の蓄積がトリウム炉心の稼働に影響を与えるからだ。そして、予想通りこれを維持し、発電所を長期にわたって稼働させ続けるには費用がかかる。もう一つ明確なのは、トリウムが普及していない理由は兵器に使えないからだと言う人が多いということだが、兵器として使うには費用がかかるという点の方が重要で、それは最終的には良いことである。
- そして材料科学の問題もある。溶融塩炉では、塩が非常に高温になり、周囲を腐食させてしまう。これほど長期間耐えられる材料は入手困難だが、中国はこの問題に取り組んでいるようだ。彼らはハステロイNと呼ばれる独自の合金を開発した。つまり、トリウムがトリウム賛同者が主張する機能を果たすとしよう。各国の都市全体に電力を供給できるようになる。化石燃料、高価で寿命の短い風力タービン、あるいは経年劣化するソーラーパネルさえも文字通り必要なくなる。さらに、溶融塩炉は水冷を必要としないため、砂漠や宇宙でも稼働可能だ。トリウムは月にも広く存在し、簡単に見つけることができる。こちらが月のトリウムの位置を示す実際の地図である。トリウムは電磁気特性を持っているため、宇宙船からでも簡単に見つけることができる。液体フッ化トリウム反応炉から生成されるエネルギーがあれば、月面コミュニティ内の空気、水、そして廃棄物のすべてをリサイクルすることができる。実際、これは成功の絶対条件となるだろう。
- トリウム批判派は、トリウムが有望視されている主張の多くは単純化しすぎていて、トリウムへの道は実に長い道のりになるだろうと述べている。中国は真剣な努力を見せているが、まだ初期段階だ。一例として、中国の試験原子炉は実際には小さく、本格的な規模の発電所ではない。定格の熱量は2MWである。ちなみに、MITのキャンパスにある研究用原子炉は、通常の原子炉であり、米国最大のキャンパス原子炉ではあるが、その3倍の大きさがある。しかし、中国では2030年までに60MWの原子炉を稼働させる計画がある。中国の科学者らは世界初を成し遂げた。彼らは、トリウム原子炉の稼働中に新しい燃料を追加することができた。これは、連続運転が可能であることが証明され、これはまもなく中国だけではなくなるかもしれない。
- Copenhagen Atomics計画とは、2026年にスイスで溶融塩トリウム炉の試験を行う計画である。その後、大規模に量産する予定だ。他の国々も動き始めているが、そのペースは遅い。世界最大のトリウム埋蔵量を持つインドは、長年トリウムの研究を続けてきたが、核拡散防止条約への署名を拒否し、進展を遅らせてきた。米国には、溶融塩炉開発の復活を試みているスタートアップ企業が複数ある。他の国にもスタートアップ企業はあるが、これらの開発のほとんどはまだ計画段階である。しかし、まだ初期段階だとしても、種々試みがあることは心強いものだ。トリウム原子炉は、公的研究の力と、過去の研究開発が数十年後にイノベーションの波を生み出す可能性があることを示している。しかし、それはその研究の勢いが容易に失速することも示している。中国の徐宏傑氏はこう述べている。"この分野で何か意義のあることを成し遂げるには、粘り強さと、一つの研究に20年から30年を捧げる覚悟が必要だと。”
- ということで、トリウムをめぐる議論は、どちらの側にも激しい意見の対立がある。これは未来のクリーン革命となるのか、それとも潜在的な損失を回避して既存の知見に固執するのかが問題なのである。
- a
- a
- Grail: Holy Grail 聖杯; 命の元; 中心課題
- a
- payoff: 利益
- Hype: 誇大広告
- Crack: ひび割れ; 崩壊
- Preventable: 避けられる
- a
- Twist: 進展, 展開, 工夫
- Literature: 学問, 学識
- Recapitulate: 要約すれば
- Th deposit: including minerals: Monazite (ThO2); Thorianite (ThO2);
Thorite (ThSiO4); Bastnaesite (REE); in Placer deposits (河川砂) or Carbonates (白云鄂博), rare-earth element (REE)の副産物
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- U-233: half-year 160,000 yr
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- Tip: 先鞭をつける
- Weaponry:
兵器類, 兵器製造技術
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- Mesmerize:催眠術をかけるhypnotize; を魅了する
- Dissect: 解剖, 分析する
- a
- Proponent: 提案者, 賛成者, 請求者
- a
- Slug: ナメクジ
- Fledge: 羽毛
で覆う
- Pull off: 苦労して成し遂げる
- a
- Stall: 失速する
>Top3. Small Module Reactor:
- https://www.youtube.com/watch?v=INHR1puQ4Cg
- China mononuclear reactors are already powering real homes
Snap Shift: 2026/9/1 22:23
- Right now on a tropical island at the southern edge of China, there is a nuclear reactor that could fit inside a modest warehouse. It is not much to look at from the outside, but by the time it goes live in 2026, it will be quietly supplying electricity to 526,000 homes day and night without burning a single piece of coal or gas. This reactor is called Ling Long One and it is unlike any nuclear plant that has ever existed. Instead of being built piece by piece over 15 years on a massive site, it was manufactured in a
factory. The pieces were loaded onto ships, transported to the island, and connected together on site. Think of it as the difference between building a car from scratch in your garage and buying one that was already built in a factory.
Almost nobody outside of China knows this reactor exists. But it is the result of 10 years of quiet work while the rest of the world was still arguing about whether this approach could even work. And it is about to change everything we think we know about clean energy.
- What you are about to hear is the full story of a silent revolution that most people on Earth have never heard
of. And it starts with a number that is hard to believe. A reactor that fits on one hillside. Ling Long One sits on Hǎinán Island at the southern tip of China. Hainan is a
tropical island covered in rainforests -and surrounded by warm ocean water. Millions of tourists visit every year to
relax on beaches and explore nature. But it is also one of the most important energy testing sites in the whole country. Right now, the most closely watched energy project in the
world is about to start running there. Here is what Ling Long One does. It produces 125 megawatt of electricity. That adds up to about 1 billion kW hours every single year.* That is enough to power 526,000 homes every day without ever stopping or slowing down. The environmental impact
matches that output. Running this reactor is like taking 900,000 tons of carbon dioxide out of the air each year. It has the same effect as planting 7.5 million trees. All of this comes from one machine that sits on less land than a small neighborhood. The major parts were built in factories on the Chinese mainland, tested, shipped to Hainan by boat, and connected on site. Each piece arrived ready to go. Construction started in 2021. By late 2025, engineers had tested every pipe, pump, and valve in the whole system without any nuclear fuel inside. They did this to make sure the engineering worked under real conditions. Every test passed. Commercial operation is set for the first half of 2026.
- But Ling Long One was not the first proof that this approach works. Before it, there was another reactor already running in a different part of China. It used a design so unusual thatmost engineers around the world did not think it could work in real life, but it did. And that earlier reactor is the reason Ling Long One was not a gamble. It was a follow- through. To understand why this whole silent revolution is happening, you first need to meet the reactor that came first. The reactor that cannot melt down. Most nuclear reactors work the same basic way. Long metal rods filled with uranium sit inside a pool of water. The water does two jobs at once. It keeps the rods from getting too hot and it carries the heat away to make electricity. That design has worked for decades, but it has one big problem. If the water stops flowing, the heat builds up fast. If the cooling system fails completely, the reactor can melt down. Every safety system ever built for a nuclear plant is designed to stop that from happening. But what if you could build a reactor where the fuel itself makes a meltdown impossible?
- That is exactly what sits in Shandong Province in northeastern China. The Shídǎo Bay nuclear plant does not use metal fuel rods sitting in water. It uses something that looks like it belongs in a toy store rather than a power plant. Inside this reactor, there are hundreds of thousands of small round spheres. Each one is about the size of a billiard ball. Inside each sphere, there are tiny grains of uranium wrapped in several layers of a material called graphite. Graphite handles extreme heat without breaking down. And it does a remarkable job of spreading warmth outward instead of trapping it inside. These spheres move through the reactor slowly, one at a time. Think of a gumball machine where the candies drop down one by one through a tube. As each sphere passes through the center of the reactor, the uranium inside splits atoms and creates heat. That heat needs to go somewhere useful. But instead of using water to carry the heat away, this reactor uses a gas called helium. Helium is the same gas that fills balloons at birthday parties.
- It cannot catch fire no matter what happens. It does not damage metal parts. It does not become radioactive when it picks up heat. It simply absorbs the warmth and carries it
out of the reactor, leaving everything it touches in perfect shape. Now, here is the part that changes everything about how we think about nuclear safety. If the cooling system shuts off completely, if every pump stops working, if every safety system fails at the same moment, the reactor cools itself down on its own. The heat spreads outward through
the graphite coating on each sphere and out into the concrete walls of the reactor room. No human action is needed. No emergency power is required. No rescue team has to rush in. The reactor simply cannot get hot enough to melt itself down. The shape of the spheres, the spacing inside the chamber,
and the way graphite handles heat all work together to make a meltdown physically impossible. This reactor started sending real power to the real grid. In December 2023, that is real electricity flowing to real homes. Real families in Shandong were getting their lights and their winter heating from those small spheres in a gas-cooled chamber while the rest of the world barely paid any attention. But inside the community of nuclear engineers around the world, the reaction was huge. This concept had existed in research papers and small lab tests for decades. Nobody had ever built one that actually worked and connected it to a real power grid. China just did that. They took an idea that lived on paper and turned it into a working power plant. Proven technology, real output, already on the grid. That proof meant the next project, Ling Long, was not starting from scratch. The hardest part of any new technology is being first to show it works. Once that proof exists, everything after it becomes a question of doing the work, not wondering if it is possible. But proving a concept and building something the whole world can use are two very different challenges.
- In 2016, the Ling Long One design passed that review. It was the first small modular reactor in history to do so. Not one of the first, the first, nothing like it had ever been certified before anywhere on Earth. That approval meant independent experts had looked at the design from top to bottom and concluded it met the highest safety standards in the world. And this happened a full 10 years before the reactor was supposed to start operating. That certification matters in a way that goes far beyond one project on one island. It means Ling Long One is not just a Chinese experiment. It is a design that has been cleared by the global authority on nuclear safety. That opens the door for it to be built in other countries too. And China is already planning for that. The Ling Long One design is being set up as a product that can be sold and built in nations across Southeast Asia, Africa, and the Middle East. That means countries that have never had nuclear power, where a traditional plant would cost too much and take too long now have a certified, proven, compact option for the first time in history that could change how millions of people live and work. The reactor does three things at once. It makes electricity. The same heat it produces can warm entire neighborhoods like a giant central heating system sized for thousands of buildings. And it can turn salty ocean water into fresh drinking water through a process called desalination.
- For a country that has never had reliable power, one compact machine that provides electricity, heat, and clean water is not just an energy solution. It is a foundation for building a whole new economy. All from something that sits on less land than a small neighborhood and runs quietly without stopping. But while China was building this machine and proving it works, something else was happening on the other side of the world. The countries that should have been leading this race were quietly falling behind. And the reasons why tell us something important about what it really takes to bring a new technology into the world, why the rest of the world fell behind. The difference between what China has built and what the rest of the world has done is clear, and it deserves an honest explanation rather than just a simple comparison. The United States has plenty of smart engineers working on small reactor designs. Some of the ideas coming out of American companies and government labs are really impressive. Reactors that use molten salt instead of water. Reactors cooled by helium gas. reactors designed to run on nuclear waste as fuel. On paper, several of these designs are more advanced than what China has built so far.
- But almost none of them have gotten past the drawing board into actual construction. And the reason for that tells you a lot about what it takes to bring a new energy technology into the real world. The most advanced American effort came from a company called New Scale. They spent years developing a small reactor design. They got the first small reactor certification ever issued by United States nuclear safety regulators. They were celebrated across the whole industry as the team that would finally bring America into the new nuclear age. Then in November 2023, they canceled their main project in Idaho. Costs had more than doubled from their original estimates. The electricity the plant would have produced was so expensive that the utility companies who had agreed to buy it walked away from their contracts. A design that worked perfectly on paper was stopped by simple economics before any concrete was ever poured for the actual plant. The core issue is about how the two countries are set up to handle new technology. In China, the government pays for the research. The government covers the construction costs. The government handles the land permits. The government takes on the financial risk of building something new and unproven. That model moves fast because it does not need to make every decision satisfy private investors who want to see profits every 3 months. The government can make a 10-year plan and stick with it through the hard years without worrying about a stock price dropping or a board meeting where someone asks why the project is taking so long.
- In the United States, private companies have to raise their
own money from investors and government grants. They have to get environmental permits that can take years and deal with communities that might object through lawsuits and public hearings. And through all of that, they
still have to make the price work for utility companies that already have cheaper options available right now. Gas
is cheap. Solar is getting cheaper every year. Why would a utility company agree to buy power from a reactor that
does not exist yet at a higher price than what they are already paying? That is an almost impossible situation for a new technology that has not proven itself yet. You are asking people to fund something unproven inside a system designed for a different time, competing against cheaper options that already exist. What is missing is a system that lets new technology get started before the money catches up with the vision. Other countries are still trying. The United Kingdom, Canada, South Korea, and France all have active programs with smart engineers, but none of them have a working commercial small reactor connected to a real grid. Right now, China has two point. That gap is real and it is about to matter even more because the demand for this kind of clean, steady power is about to grow faster than almost anyone expected. The reason comes from a place most people never think about, but that touches every single person watching this video.
- The silent crisis inside the cloud. There is an energy problem
happening right now that most people do not know about. It has nothing to do with your electric bill or your car or
your home. It lives inside data centers and it is growing faster than most power grids on Earth were built to handle. Every search, every video stream, every photo backed up to the cloud runs through huge buildings filled with computers and cooling systems. These machines never stop. They run every second of every day, 365 days a year. and the electricity they use is growing at a rate that surprises even the experts who study this for a living. By the year 2030, experts predict that global data centers could use more electricity than many entire countries use in a full year. The companies running these facilities know this better than anyone. Their energy teams watch the usage numbers climb higher every single quarter. The power grid as it exists today simply cannot keep up with what is coming. But the problem goes deeper than just how much power these buildings use. It is about what kind of power they need. A data center cannot have a power outage. Not for a day, not for an hour, not for 5 minutes. The moment the power drops, servers go offline, transactions fail, data gets lost, and the cost adds up to millions of dollars for every minute of downtime. These buildings need power that is perfectly steady, never stops, and is available every single day of the year without exception. Solar panels go off every night. Wind turbines stop when the air is calm. Even the best batteries available today can only cover gaps of a few hours before they run empty. None of those options meets the hard standard that a large data center actually requires. Nuclear does. A reactor gives the same steady power at 3:00 in the morning in the dead of winter as it does at noon in the middle of summer. For a building that can never go dark, that steady output is not a nice feature to have. It is a must.
- That is why Google, Microsoft, and Amazon have all started putting real money into nuclear energy, not to look good in press releases, because their engineers have looked at every clean energy option available. And nuclear is the only one that gives them power that never stops and does not depend on the weather. Microsoft has put together a dedicated team just for nuclear energy. Amazon has put direct funding into reactor development. Google has signed formal agreements to look into building nuclear-powered data center campuses. Small reactors fit this need almost perfectly. A compact reactor placed right next to a data center gives the building its own private power supply. No transmission losses over long distances, no chance of a regional grid failure taking the building down. And when the data center needs more power, you just add another reactor module. The power scales up with the demand. When the biggest and most [music] well-funded tech companies on Earth with every clean energy option available to them all independently pick the same answer, that answer is worth paying attention to. The demand for compact, steady, clean nuclear power [music] is here right now and getting bigger. But can the economics actually work? Right now, building a small reactor in Europe or North America costs more per unit of power than building a solar farm or a wind project. But here is the context that changes how you look at it. Think about solar panels. In 2005, making one solar panel cost about USD5 per watt of power. Today, that cost is less than 20 cents per watt. Solar did not get cheaper through a scientific breakthrough. It got cheaper through scale. The more panels were built, the better factories got, and prices fell in a way almost no expert predicted.
- Nuclear has never had that chance. Every reactor ever built has been a custom project on a unique site. The cost savings from making the same thing over and over have never applied to nuclear power. Once factories start making reactor parts in large repeatable numbers, those same savings become possible for the first time.*52 A national science agency in Australia has projected that small reactor costs could drop by 50% within 5 years of mass production starting at full scale. Before 2023, small reactors were a good idea on paper. After 2023, with the sphere reactor running in Shandong, they became proven technology. Once Ling Long One starts running in 2026, they become a real industry. The quiet revolution started with a hum on a tropical island that most of the world still cannot find on a map. But that hum is getting louder every day. And the countries and companies paying attention right now are already making their moves.
3. 小型モジュール炉:
- 中国南端の熱帯の島に、こぢんまりとした倉庫に収まるほどの大きさの原子炉がある。外見は地味なものだが、2026年に稼働を開始すれば、石炭やガスを一切燃焼させることなく、526,000世帯に昼夜を問わず静かに電力を供給することになる。玲龍一号 (Ling Long One) と呼ばれるこの原子炉は、これまでに存在したどの原子力発電所とも一線を画すものである。広大な敷地で15年もの歳月をかけて部品を一つひとつ組み立てていく従来の方法とは異なり、この原子炉は工場で製造された。各部品は船に積み込まれて島へ運ばれ、現地で組み合わされたのである。ガレージでゼロから車を組み立てるのと、工場ではすでに完成した車を購入するのとの違いを想像してみて欲しい。中国国外でこの原子炉の存在を知る人はほとんどいない。しかし、これは世界がこうした手法が果たして実現可能なのかと議論を続けている間に、10年にわたって静かに進められてきた取り組みの成果なのだ。そして今、クリーンエネルギーに関する私たちの常識を根底から覆そうとしている。
- これから話することは、地球上のほとんどの人が耳にしたことのない、ある静かなる革命の全貌である。その物語は、にわかには信じがたい数字から始まる。それは、丘の斜面に収まるほどの大きさの原子炉、玲龍一号である。この原子炉は、中国南端の海南島に設置されている。海南島は熱帯雨林に覆われ、暖かい海に囲まれた島だ。毎年何百万人もの観光客が訪れ、ビーチでくつろいだり、豊かな自然を満喫したりしている。しかし同時に、この島は中国全土において極めて重要なエネルギー技術の実証拠点の一つでもある。今まさに、世界中が最も注目するエネルギー・プロジェクトが、この地で稼働を開始しようとしている。玲龍1の役割は、125MWの電力を生み出すことである。これは年間で約10億kWh時の発電量に相当する。休むことなく、また出力を落とすこともなく、毎日526,000世帯分の電力を供給し続けられる規模である。環境への貢献度も、その発電量に見合うものである。この原子炉を稼働させることは、毎年90万トンの二酸化炭素を大気中から削減することに匹敵する。それは、750万本の木を植えるのと同じ効果をもたらすのだ。これらすべては、小さな地区よりも狭い敷地に設置された一つの装置から生み出されている。主要な部品は中国本土の工場で製造・試験された後、船で海南島へ輸送され、現地で組み立てられた。各部品は到着した時点で、すぐに使用できる状態にあった。建設は2021年に開始された。2025年後半までには、技術者たちがシステム全体のあらゆる配管、ポンプ、バルブについて、核燃料を装填しない状態で試験を行った。これは、実際の稼働条件下で技術が機能することを確認するためでだった。すべての試験に合格し、2026年前半には商業運転が開始される予定である。
- しかし、玲龍一号 (Ling Long One) が、このアプローチの有効性を証明する最初の例だったわけではない。それ以前に、中国の別の場所ではすでに稼働していた原子炉があった。その設計は非常に異例なもので、世界中の多くの技術者が現実には機能しないだろうと考えていたが、実際には機能したのである。そして、その先行する原子炉の存在こそが、玲龍一号の建設を単なる「賭け」ではなく、確実な継続的取り組みにした理由でした。この静かなる革命がなぜ起きているのかを理解するには、まず、その先駆けとなった原子炉について知る必要がある。それは、炉心溶 (melt down) が起こり得ない原子炉である。ほとんどの原子炉は、基本的に同じ仕組みで動いている。ウランを充填した長い金属製の棒が、水の中に置かれているのである。水は同時に二つの役割を果たす。棒が高温になりすぎるのを防ぐことと、熱を運び出して電気を作ることである。その設計は何十年にもわたって機能してきたが、大きな問題が一つある。水の流れが止まると、熱が急速に蓄積してしまうのだ。冷却システムが完全に機能しなくなれば、原子炉は炉心溶融を起こす可能性がある。原子力発電所のために構築されてきたあらゆる安全システムは、そのような事態を防ぐように設計されている。しかし、もし燃料そのものが炉心溶融を不可能にするような原子炉を作れるとしたらどうだろうか?
- 中国北東部の山東省にあるのが、まさにそのような原子炉である。石島湾 (シタオ湾 ) 原子力発電所では、水の中に金属製の燃料棒を置くような方式は採用していない。そこでは、発電所よりもおもちゃ屋にありそうなものが使われている。この原子炉の内部には、何十万個もの小さな球体が入っている。一つひとつの大きさは、ビリヤードのボールほどである。球体の内部にはウランの微粒子が入っており、それが黒鉛という素材で何重にも包まれている。黒鉛は、極度の高温にさらされても劣化しない。また、熱を内部に閉じ込めるのではなく、外側へと効率よく逃がすという優れた特性も持っている。これらの球体は、原子炉の中を一つずつ、ゆっくりと移動していく。ガムボールの自動販売機を想像してみて欲しい。チューブを通ってキャンディが一つずつ下に落ちてくる、あれと同じような仕組みである。球体が原子炉の中心を通過する際、内部のウランが核分裂を起こし、熱が発生する。その熱は、何らかの形で有効利用されなければならない。しかし、この原子炉では熱を運ぶために水を使うのではなく、ヘリウムという気体を使用している。ヘリウムといえば、誕生日のパーティーなどで風船を膨らませるのに使われる、あの気体と同じものである。
- 何が起きても発火することはなく、金属部品を傷めることもない。熱を吸収しても放射能を帯びることはなく、単に熱を吸収して原子炉の外へと運び出し、接触するすべてのものを健全な状態に保つ。そして、ここからが原子力安全に対する私たちの考え方を一変させる重要な点である。もし冷却システムが完全に停止し、すべてのポンプが止まり、あらゆる安全システムが同時に機能しなくなったとしても、原子炉は自力で冷却される。熱は各球体を覆う黒鉛層を通って外側へと拡散し、原子炉のコンクリート壁へと伝わっていく。人の介入も、非常用電源も、救助チームの出動も必要ない。原子炉がメルトダウンを起こすほどの高温になることは、物理的にあり得ないのである。球体の形状、炉内での配置、そして黒鉛の熱伝導特性が相まって、メルトダウンを物理的に不可能なものにしている。この原子炉は、実際の送電網への電力供給を開始した。2023/12、実際の家庭に電気が供給されたのだ。世界の他の地域がほとんど注目していない中、山東省の家庭では、ガス冷却炉内の小さな球体から生み出された電力で明かりが灯り、冬の暖房が賄われていた。しかし、世界中の原子力技術者の間では、大きな反響が巻き起こった。この概念は、何十年にもわたって研究論文や小規模な実験室レベルの試験にとどまっていた。実際に機能し、実際の送電網に接続されたものを建設した例はこれまでなかったのだ。中国はそれを成し遂げた。紙の上のアイデアを、実際に稼働する発電所へと変えたのである。実証済みの技術であり、実際の出力があり、すでに送電網に接続されている。その実証は、次のプロジェクトである玲龍Ling Long Oneがゼロからのスタートではないことを意味していた。どんな新技術であれ、最も困難なのは、それが機能することを最初に証明することである。一度その証明がなされれば、その後の課題は可能かどうかを問うことではなく、いかに実行に移すかという点に集約される。しかし、概念を実証することと、世界中で利用可能なものを実際に建設することは、全く異なる二つの挑戦なのである。
- 2016年、玲龍一号の設計はその審査を通過した。これは史上初の小型モジュール炉 (SMR) としての快挙だった。単に初期の事例の一つというだけでなく、まさに史上初であり、それまで世界中のどこにおいても、同様の設計が認証されたことは一度もなかったのである。この承認は、独立した専門家たちが設計を隅々まで精査し、世界最高水準の安全基準を満たしていると結論付けたことを意味する。しかも、この承認は、当該原子炉の運転開始予定時期より丸10年も前になされたものだった。この認証が持つ意義は、ある島で行われる単一のプロジェクトという枠組みをはるかに超えるものである。つまり、玲龍一号は単なる中国の実験的プロジェクトではないということである。それは、原子力安全に関する世界的権威によって承認された設計なのだ。このことは、他国においても同炉を建設する道を開くものとなる。中国はすでにそのための計画を進めている。玲龍一号の設計は、東南アジア、アフリカ、中東の各国で販売・建設可能な製品として展開されようとしている。つまり、これまで原子力発電とは無縁だった国々、従来型の発電所では建設費が高額すぎ、工期も長すぎたような国々にとって、数百万人の生活や働き方を変えうる、認証済みかつ実績のある小型の選択肢が、史上初めて手に入るようになるのである。この原子炉は、一度に3つの役割を果たす。まず、電力を生み出す。次に、発電の過程で生じる熱を利用し、数千もの建物に対応する巨大なセントラルヒーティング・システムのように、地域全体を暖房することができる。そして、海水淡水化というプロセスを通じて、塩分を含む海水を安全な飲料水に変えることも可能である。
- これまで安定した電力がなかった国にとって、電気、熱、きれいな水を提供する 1 台のコンパクトな機械は、単なるエネルギー ソリューションではない。それは全く新しい経済を構築するための基盤である。すべては、小さな近所よりも狭い土地に建ち、止まることなく静かに走り続けるものから生まれた。しかし、中国がこの機械を製造し、それが機能することを証明している間に、地球の裏側では別のことが起こっていした。このレースをリードするはずだった国々は、静かに遅れをとっていた。そして、その理由は、新しいテクノロジーを世界にもたらすために実際に何が必要なのか、なぜ他の国が遅れをとっているのかについて、重要なことを教えてくれる。中国が築いてきたものと世界の他の国々が成し遂げてきたものの違いは明らかで、単純な比較ではなく正直に説明する価値がある。米国には小型原子炉の設計に取り組んでいる優秀なエンジニアがたくさんいる。アメリカの企業や政府の研究所から出てくるアイデアの中には、本当に印象深いものがある。水の代わりに溶融塩を使用する原子炉。ヘリウムガスで冷却される原子炉。核廃棄物を燃料として稼働するように設計された原子炉。理論上、これらの設計のいくつかは、中国がこれまでに構築したものよりも先進的だ。
- しかし、そのほとんどは設計段階にとどまり、実際の建設には至っていない。その理由は、新しいエネルギー技術を現実社会に導入するために何が必要かという点を如実に物語っている。米国における最も進んだ取組みは、NuScale という企業によるものだった。同社は長年にわたり小型原子炉の設計開発に取り組み、米国の原子力規制当局から史上初となる小型原子炉の認証を取得した。彼らは、米国を新たな原子力時代へと導くチームとして、業界全体から称賛を浴びていた。ところが2023/11、同社はアイダホ州で進めていた主要プロジェクトを中止した。建設費用が当初の推定額の2倍以上に膨れ上がったためである。その発電所で生産される電力はあまりに高額となり、購入に合意していた電力会社が契約を破棄する事態となった。紙の上では完璧に機能する設計であっても、実際の建設に向けたコンクリートの敷設さえ行われないうちに、単純な経済性の問題によって頓挫してしまったのだ。根本的な問題は、両国が新技術をどのように扱う体制になっているかという点にある。中国では、政府が研究費を負担し、建設費を賄い、用地の許認可手続きを行い、新規かつ未検証のものを建設する際の財務リスクを負う。このモデルは迅速に物事を進めることがでる。なぜなら、3ヶ月ごとの利益を求める民間投資家を納得させるために、あらゆる決定を行う必要がないからである。政府であれば10カ年計画を策定し、株価の下落や、プロジェクトに時間がかかっている理由を問いただされる取締役会などを気にすることなく、困難な時期であっても計画を遂行し続けることができるのだ。
- 米国では、民間企業は投資家や政府の助成金から自力で資金を調達しなければならない。また、取得に何年もかかる可能性のある環境許認可を取り付け、訴訟や公聴会を通じて反対する地域社会と向き合う必要もある。そうした困難を乗り越えた上で、すでに安価な選択肢を利用できる電力会社に納得してもらえる価格を提示しなければならない。天然ガスは安価だし、太陽光発電のコストも年々下がっている。電力会社が、まだ存在しない原子炉から、現在支払っている価格よりも高い料金で電力を購入することに同意する理由などあり得るだろうか。実績がまだない新技術にとって、これは極めて困難な状況である。既存の安価な選択肢と競合し、かつ別の時代に合わせて設計されたシステムの中で、未実証の技術に資金を投じるよう求めているのだから。ここで欠けているのは、ビジョンに対して資金が追いつく前に、新技術が事業を開始できるような仕組みである。他国も取り組みを続けている。英国、カナダ、韓国、フランスはいずれも優秀な技術者を擁し、積極的なプログラムを展開しているが、実際の送電網に接続された稼働中の商用小型原子炉を保有している国は一つもない。現時点で、中国は2基を稼働させている。この差は現実的なものであり、今後さらに重要性を増すだろう。なぜなら、こうしたクリーンで安定した電力への需要が、多くの人の予想を上回るペースで拡大しようとしているからだ。その理由は、ほとんどの人が思いもよらないような場所にあるが、これを見ているすべての人に関わることなのである。
- クラウドの内部で静かに進行する危機。今、多くの人が知らないところで、あるエネルギー問題が起きている。それは、あなたの電気代や車、あるいは家庭での電力消費とは無関係な話である。問題はデータセンターの内部にあり、その電力需要の増大スピードは、地球上の既存の電力網の許容能力を上回る勢いで進んでいる。検索、動画のストリーミング、クラウドへの写真のバックアップ、これらすべてのアクションは、膨大な数のコンピュータと冷却システムが詰め込まれた巨大な施設を経由して行われる。こうしたマシンは決して止まることがない。1年365日、四六時中稼働し続けており、その電力消費量は、専門家でさえ驚くほどの速さで増え続けている。専門家の予測によれば、2030年までに、世界中のデータセンターが消費する電力量は、多くの国が1年間に消費する総電力量を上回る可能性がある。こうした施設を運営する企業は、この事実を誰よりもよく理解している。各社のエネルギー担当チームは、四半期ごとに電力消費量が増加していくのを目の当たりにしている。現在の電力網では、今後押し寄せる需要の増大に到底対応できない。しかし、問題は単に消費電力量の多さだけにとどまらない。どのような種類の電力を必要としているか、という点も重要だ。データセンターでは、停電は決して許されない。1日どころか、1時間、いや、わずか5分であっても許されないのだ。電源が落ちた瞬間、サーバーは停止し、取引は失敗し、データは消失する。稼働停止時間が1分続くごとに、数百万ドルもの損失が発生することさえある。こうした施設には、極めて安定しており、決して途切れることなく、例外なく毎日利用できる電力が必要である。太陽光パネルは夜間には発電しないし、風力タービンは風が止まれば動きを止める。現在利用可能な最高性能のバッテリーでさえ、数時間持ちこたえるのが精一杯で、すぐに電力を使い果たしてしまう。こうした選択肢のどれもが、大規模データセンターに求められる厳しい要件を満たしてはいない。しかし、原子力ならそれが可能である。原子炉は、真冬の深夜3時であっても、真夏の正午であっても、変わらず安定した電力を供給し続ける。決して明かりを消すことが許されない施設にとって、その安定した電力供給は、単なるあれば望ましい機能などではない。それは不可欠な条件なのだ。
- だからこそ、Google、Microsoft、Amazon はすべて
同社のエンジニアは利用可能なクリーンエネルギーの選択肢をすべて検討したため、プレス リリースで見栄えを良くするためではなく、原子力エネルギーに実際の資金を投入し始めた。そして原子力は、止まることのない、天候に左右されない電力を供給する唯一のものである。 Microsoft は原子力エネルギー専用の専門チームを編成した。アマゾンは原子炉開発に直接資金を投入した。 Googleは原子力を利用したデータセンターキャンパスの建設を検討する正式な契約に署名した。小型反応器はこのニーズにほぼ完全に適合する。データセンターのすぐ隣にコンパクトな原子炉を設置すると、建物に専用の電源が供給される。長距離にわたって送電損失がなく、地域の送電網障害により建物がダウンする可能性もない。データセンターでより多くの電力が必要な場合は、別のリアクター モジュールを追加するだけである。電力は需要に応じて増加する。利用可能なあらゆるクリーンエネルギーの選択肢を備えた、地球上で最大かつ最も資金豊富なテクノロジー企業が、それぞれ独立して同じ答えを選択した場合、その答えは注目に値する。コンパクトで安定したクリーンな原子力 への需要は今ここにあり、さらに大きくなっている。しかし、経済学は実際に機能するのだろうか?現時点では、欧州や北米で小型原子炉を建設する方が、太陽光発電所や風力発電プロジェクトを建設するよりも電力単位あたりのコストが高くなる。しかし、ここにあなたの見方を変える文脈がある。ソーラーパネルについて考えてみよう。 2005 年には、ソーラー パネル 1 枚の製造コストは電力 1 ワットあたり約 5 米ドルでした。現在、そのコストは 1 ワットあたり 20 セント未満である。科学的な進歩によって太陽光発電が安くなったわけではない。スケールアップにより安くなった。より多くのパネルが建設されるほど、工場は改善され、価格はほとんど専門家が予測しなかった方法で下落したのである。
- 原子力発電には、これまでそのような機会がなかった。これまでに建設された原子炉はすべて、個別の立地条件に合わせた特注のプロジェクトだったからである。同じものを繰り返し製造することで得られるコスト削減のメリットを、原子力発電は享受してこなかったからだ。しかし、工場で原子炉の部品が大量かつ反復的に製造されるようになれば、初めてそうしたコスト削減が可能になる。オーストラリアの国立科学機関の予測によれば、本格的な量産が始まってから5年以内に、小型原子炉のコストは50%低下する可能性がある。2023年以前、小型原子炉はあくまで理論上の優れたアイデアに過ぎなかった。しかし2023年、山東省で球形原子炉が稼働したことで、それは実証済みの技術となった。2026年に玲龍一号が稼働すれば、それは本格的な産業となるだろう。この静かなる革命は、世界の多くの人が地図上で場所を見つけられないような熱帯の島で、あるうなり音と共に始まった。しかし、その音は日ごとに大きくなっている。そして、今この動きに注目している国や企業は、すでに具体的な行動を起こし始めている。
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- SMRの廃棄に伴う高レベル廃棄物問題は未解決。SMRは従来炉に比べれて廃棄物比率が高い
>Top3. xxxx:
3. xxxx:
Comment
- China's develompent or rare earth minerals mines and the large amount of thorium resouces in their residues, together with the contruction of a railway around the Taklamana Desert, are part of a grand development plans, which are turning the geographical weakness of the country's arid regions into major advantages.
- Furthermore, the Small Modular Reactors (SMRs) being developed in Shandong Province and Hainan Island are nearing the stage of commercial viability. They are attracting attention as "urban-style" SMRs, with plans to be integrated with AI call centers.
- However, a major issue remains: as with other reactor types, there is currently no solution for managing the high-level radioactive waste generated after years of operation.
- 中国でのレアアース鉱山開発とその残滓中の多くのトリウム資源、またタクラマカン砂漠を周回する鉄道建設、これらは砂漠乾燥地帯という地理的な弱点を、総合的に解決し、強みに変える壮大が開発計画の一貫である。
- さらに山東省と海南島のSMRも先進的な炉で、こちらは商用炉にかなり近づいている。AI Call Centerと併設するなど都市型SMRとして注目される。
- 但し、経年運転後の高レベル廃棄物については、他の炉と同様に解決策はない点は大きな問題である。
Next Generation Nuclear Reactors in China- Thorium Molten Salt Reactor and Small Module Reactor - |
Category: ICT |
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China Discoveries Official (2025/2/4) |
26915u |
Title |
Next Generation Nuclear Reactors in China |
中国の次世代原子炉 |
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Index |
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Key |
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Key |
Description |
Remarks |
>Top 0. Introduction:
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0. Actinoid:
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>Top 1. Thorium Nuclear Reactor:
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1. トリウム原子炉:
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>Top 2. How China won the thorium nuclear energy race:https://www.youtube.com/watch?v=d1TpqmQ0I7U
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2. 中国のトリウム原子炉:
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>Top3. Small Module Reactor:
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3. 小型モジュール炉:
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>Top3. xxxx: |
3. xxxx: |
Comment |
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