原子力機関車

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原子力機関車（げんしりょくきかんしゃ）とは、鉄道の列車牽引を行う機関車の動力に原子炉を利用する鉄道車両である。船舶、航空機など様々な交通機関で原子力推進が研究されていた1950年代に着手されたもので、アメリカ合衆国や西ドイツ、ソ連、日本などで検討され、設計段階まで研究されたものもあったが、経済性や安全性など諸般の問題で実際に製作されたものはない。

[編集] 概要

1950年代ごろ、鉄道の動力といえば蒸気機関による蒸気機関車、内燃機関によるディーゼル機関車、電力による電気機関車などがあった。そのうち前2者は燃料の補給に難があり、エネルギー効率もよいものではなかった。後者は電化のために架線や発電所などの送電システムに莫大な初期投資が必要であるなどの弱点があった。そのため、燃料補給も長期間必要とせず、地上設備に投資しなくてもよい方法として原子力機関の導入が検討された。しかし、原子炉から発生する放射能の遮蔽材が多く必要になるため超大型機関車になることなど、経済性や安全性の問題のため、設計段階から先にはすすまなかった。

[編集] X-12

アメリカ原子力委員会はユタ大学の研究チームに原子力機関車の研究を行わせ、そこで設計されたのがX-12だった。X-12に塔載される原子炉は縦横100cm、高さ30cmで硫化ウラン水溶液を炉心に入れた出力30,000kWタイプであった。この原子炉の発生熱で水蒸気を発生させ、その水蒸気で発電機を回して電力を生み出して電動モーターを回して機関車を駆動させようというものであった。現在実用化されているディーゼル電気式機関車の原子力タイプというものであった。しかし、原子炉から発生する放射能から周囲を防御する必要性があるため、原子炉の防御壁を必要とした。そのため、X-12は220tの遮蔽体を必要とし、機関車の全長49m、自重360tと世界史上最大級の鉄道用機関車となる設計であった。その巨体でX-12は7,000馬力に牽引力があり、5,000tの貨物列車を牽引して時速100kmに加速するまで32秒しか必要とせず、核燃料5kgで1年間無補給で稼動できるとされるなど、いずれも桁違いの能力があった。しかし建造されることはなかった。

[編集] AH100

日本は、第二次世界大戦敗北後、いかなる核研究と開発も禁止されていたが1954年に平和利用については解禁された。国鉄鉄道技術研究所は諸外国で原子力機関車が検討されている趨勢や、政府による原子力利用の動きなどから、とりあえず技術的可能性を検討するために、調査目的として計画案として練られたのがAH100型原子力機関車であった。

AH100型は当時国鉄が開発したEH10形電気機関車に相当する3,000馬力の在来線用貨物機関車で、全長29.8m、自重179tとEH10形よりもはるかに巨体であった。これは原子炉自体の自重は1.9tであったが遮蔽体だけで109tを必要としたためである。原子炉は濃縮ウラニウムを用いる熱中性子均質形で熱出力15600kWのもので、原子炉から熱交換器で送られた熱で加熱した圧縮空気でガスタービンエンジンを駆動して発電機を回し、電気モーターで機関車を駆動させようというものであった。なお減速材にはベリリウム、伝熱媒体に液体リチウム、遮蔽体に軽量化できるポロン鋼パラフィン層状体を採用するとしていた。

最終報告書は1957年にまとめられたが、実現可能であるとしつつ、新造費用がかかりすぎるうえに、技術的課題が多すぎるとして難しいとした。そのうえで、原子力発電（および電化）に取り組む方が現実的であると結論された。

[編集] 参考文献

• 『幻の国鉄車両』　JTBパブリッシング　2007年
• 金子隆一『陸・海・空ビックリ大計画99』　二見文庫　1995年

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