高温工学試験研究炉(High Temperature Engineering Test Reactor : HTTR)は、我が国初かつ唯一の高温ガス炉であり、平成10年11月10日に初臨界を達成しました。その後、平成16年4月19日には、定格熱出力30MWにおいて原子炉出口冷却材温度950℃を世界で初めて達成し、さらに、平成22年1月～3月にかけて、50日間の高温連続運転を完遂しました。これらの運転により、HTTRの燃料は海外の高温ガス炉燃料に比べて、FP閉じ込め性能が格段に高く、高温ガス炉燃料として世界最高水準の品質を有していることが示されています。HTTRは高温ガス炉の技術基盤を確立するとともに、水素社会に向けて温室効果ガスを排出しない革新的な熱化学水素製造法の熱源として原子力エネルギー利用実現のための貴重なデータを取得・蓄積しています。
- 原子炉出力：30MW
- 冷却材：ヘリウムガス
- 原子炉入口／出口冷却材温度：395／850, 950℃
- 次冷却材圧力：4MPa
- 炉心構造材：黒鉛
- 炉心有効高さ／等価直径：2.9m／2.3m
- 出力密度：2.5MW／m3
- 燃料：二酸化ウラン・被覆粒子／黒鉛分散型
- 燃料体形式：ピン・イン・ブロック型
- 原子炉圧力容器：2・1／4Cr-1Mo鋼
〇 高温工学試験研究炉(HTTR)の主要な仕様
〇 HTTRのあゆみ
HTTRは、昭和62年6月の「原子力開発利用計画」に基づき次世代の原子力利用を開拓する高温工学試験研究の中核を担う原子炉として建設が決定されました。
平成2年11月の原子炉設置許可取得後、平成3年3月の建設着工から約7年半をかけて機器の設計・製作・据付・試験を終え、平成10年7月からHTTRへの燃料装荷を開始し、同年11月に炉心に19カラム（１カラムあたり燃料体５体）を装荷することで初臨界を達成しました。
- 平成11年1月に30カラムでの全炉心を構成し、臨界試験を終了しました。
- 平成13年9月より出力上昇試験を開始し、同年12月には、定格出力30MW,原子炉出口冷却材温度850℃を達成しました。
- 平成14年3月には、使用前検査合格証を取得しました。
- 平成14年6月にはHTTRの優れた安全性を実証するための安全性実証試験を開始し、平成16年4月には定格出力30MW、原子炉出口冷却材温度950℃を達成し、平成16年6月には使用前検査合格証を取得しました。
- 平成19年5月には、30日間の定格連続運転（30MW、850℃）運転を達成しました。
- 平成22年3月には、50日間の高温連続運転（30MW、950℃）を達成しました。
平成23年3月に発生した東日本大震災による福島第一原子力発電所の事故を教訓として規制強化された新規制基準に対してHTTRは原子炉設置許可を令和２年6月に得て、令和3年7月には約10年ぶりの運転を再開しました。
- 原子炉本体
HTTRの原子炉本体は、内径約５．５ｍ、全高約１３．２ｍの原子炉圧力容器の内部に黒鉛である反射体等の炉心構造物を設置し、燃料体等でできた炉心領域を支持する構造です。
〇 HTTRの主要な設備
- 冷却系統
原子炉冷却設備は、通常運転時に原子炉を冷却する主冷却設備、原子炉スクラム時などの異常時に原子炉の残留熱を除去する補助冷却設備及び炉容器冷却設備から成っています。
- 中央制御室
中央制御室には、主盤、副盤、所内電源盤等を設け、原子炉施設の通常運転、安全停止、事故対策等に必要な監視、制御、操作を集中して行えるようにしています。また、中央制御室は、原子炉建室内に設置され事故時においても運転員が中央制御室に留まり、安全上重要な機能を有する設備の操作及び措置がとれるようになっています。
- 燃料交換機
燃料交換機は、炉心構成要素等の炉心への装荷、炉心からの取り出し及び下記設備間における移送、受け渡しを行うための装置で、主に（１）原子炉、（２）新燃料貯蔵設備貯蔵セル及び（３）使用済燃料貯蔵設備貯蔵プールの設備間を移動します。燃料交換機は、放射線に対する遮へい機能を有するとともにヘリウム雰囲気の原子炉圧力容器と連通して使用するため、気密構造となっています。上部には、グリッパ駆動装置（昇降、旋回用）を備えています。
