アメリカの太平洋北西国立研究所（PNNL）の科学者たちは、原子力発電所を検査するための非侵襲的な方法を開発しました。X線と先進的なセンサーを使用することで、PNNLの科学者たちは、検査対象の部品を損傷することなく材料の健康状態を監視することができます。原子力はアメリカのエネルギーインフラにおいて重要な役割を果たしており、電力網への貢献は20％を超えています。大規模な原子力発電所はしばしば遅延に直面し、建設および運営コストの上昇を招くことが知られています。さらに、これらの施設は高い安全性が求められ、定期的かつ徹底的な検査が必要であり、これが長時間の停止を促進しています。
50年以上にわたり、PNNLの研究者たちはアメリカ原子力規制委員会（NRC）と協力して、これらの停止時間を短縮するために取り組んでおり、実際に原子炉内の部品を取り外すことなく検査を改善し、産業実践の基準を確立しています。
PNNLが開発した非侵襲的検査方法で原子力発電所の安全性を向上
PNNLの研究者たちは、核ハードウェアの検査における物理学の境界を常に押し広げています。超音波から渦電流、レーザー超音波からX線コンピュータ断層撮影まで、PNNLの研究者たちは、適切な検査手段を特定するためにさまざまな方法を研究に導入しています。物理的構造内の亀裂だけでなく、研究者たちは放射線検出、超音波、電磁実験を利用して、原子炉内部の高温、腐食、放射線の影響を研究することができます。研究チームは、さまざまな施設や廃止された原子力発電所からの数百の原子炉部品のコレクションにもアクセスできます。
これらの部品はNRCが所有していますが、このコレクションは研究者に非破壊評価（NDE）方法でサンプル部品を検査する機会を提供します。これらの情報はすべてアメリカNRCに提供され、その後、このデータを基に原子力業界の許可決定が行われます。
PNNLとNRCが協力して原子力産業の未来を推進
NRCとPNNLの協力により、科学データに基づいた現実的な決定が可能になります。将来に向けて、PNNLはNRCの現在の監督役割を支援する必要がありますが、両組織は未来に向けた準備を進めています。原子力産業は数十年後に変化する可能性がありますが、その存在の可能性は依然として高いです。太陽光発電や風力発電技術が効率の限界に達する中で、大量のカーボンフリーエネルギーを生み出す責任は原子力技術にかかるかもしれません。材料および製造技術の進歩はPNNLのNDE方法に新たな課題をもたらしていますが、研究者たちはこれらの問題に取り組み始めています。
研究は現在進行中で、増材製造や3Dプリント技術で製造された部品の使用を評価することを目的としています。これらの物体は層ごとに製造され、圧力テストではさまざまな課題に直面します。
PNNLのチームは、原子炉内部に設置できるより堅牢なセンサーを構築し、部品を継続的に監視することを望んでいます。これにより、検査のために停止する必要がなくなります。「PNNLの取り組みは、NRCがアメリカの原子力発電所で非破壊検査安全システムを効果的に実施する努力において重要な役割を果たしています」とNRC原子炉管理局の材料エンジニア、Stephen Cumblidgeはプレスリリースで述べています。「私たちは数十年にわたり共同でこの能力を築いてきました」とPNNLの原子力規制プログラムマネージャー、Katie Wagnerは付け加えました。
「NRCはこの作業に資金を提供し、PNNLは人材に投資しています。私たちのチームは、各報告書、検査、またはNDEの突破口を通じてアメリカの原子力艦隊を支援しています。」