２章
合と同様に扱えることが確認されています。

原 子 力 開 発 と 発 電への 利 用・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・

なお、使用済MOX燃料についても、使用済ウラン燃料と同じように再処理する方針で、国内外で再処理された実績

では、これまでに核燃料サイクル開発機構（現：国立研

１．再処理の工程【受入れ・貯蔵】再処理工場へ運び込まれた使用済燃料は、輸送容器（キャスク）から取り出され、燃料貯蔵プールで冷却・貯蔵されます。

【せん断・溶解】究開発法人日本原子力研究開発機構 JAEA、Japan

原子力事業者は、２０３０年度までに少なくても１２基の原Atomic Energy Agency）の東海再処理施設での実績があ子炉でプルサーマルの実施を目指し、最終的には１６〜１８基り、現在、日本原燃（株）
が、日本初の商業用再処理工場（年の原子炉でプルサーマルの導入を図ることとしています。

間最大再処理能力８００トン・ウラン）の建設を進めています。
２００６年３月よりアクティブ試験（実際の使用済燃料を使った総合試験）が実施され、最大処理能力での性能確

硝酸を入れた溶解槽に細かく切断した使用済燃料を溶かし、燃料部分と被覆管部分に分別します。燃料を溶かした硝酸溶液は分離工程へ送られ、溶け残った被覆管などの金属片は固体廃棄物として処理されます。

【分離】
硝酸溶液をウラン・プルトニウムと核分裂生成物に分離します。
さらに、ウランとプルトニウムも分離し、精製工程へ送られます。
この工程で分離された核分裂生成物を高レベル放射性廃棄物といいます。
これらは溶融炉の中で融かしたガラスと混ぜ合わせ、ステンレス鋼製容器（キャニスタ）に流し込み、冷やし固められます（ガラス固化体）。
【精製】
ウラン溶液、プルトニウム溶液の中に含まれている微量の核分裂生成物を取り除いたものが脱硝工程へ送られます。

【脱硝・製品貯蔵】
精製されたウラン溶液、プルトニウム溶液から硝酸を蒸発・熱分解させ、ウラン酸化物粉末とウラン・プルトニウム混合酸化物粉末（ＭＯＸ粉末）にします。
それぞれの粉末は、燃料加工施設などに運ばれるまで貯蔵されます。

２．再処理工場の現状■再処理の工程ウランプルトニウム受入れ・貯蔵しました。
現在、しゅん工に向けて、最終的な安全機能や機器ために再処理工場へ運び出されますが、それまでの間は、原設備の性能を確認しています。

子力発電所の敷地内で安全に管理・貯蔵されています。

なお、再処理工場のしゅん工にあたっては、
２０１３年１２月

使用済燃料を貯蔵する方式には、水の入ったプールのに施行された「核燃料施設等の規制基準」（原子力規中に貯蔵する方式（湿式）と金属キャスクに入れて貯蔵す制委員会策定）に適合する必要があります。

る方式（乾式）の二種類があります。

２０１４年１月に日本 原 燃（ 株 ）は、原 子 力規 制 委 員

２００５年１１月に、東京電力ホールディングス（株）と日本原会に対して新規制基準への適合性の確認申請を行っ

子力発電（株）が青森県むつ市に設立した「リサイクル燃料ており、２０２０年７月２９日に新規制基準に適合していると貯蔵（株）（RFS、Recyclable-Fuel Storage Company）」にの許可を受けました。

よって、２０１０年８月から乾式貯蔵方式の中間貯蔵施設（リサイクル燃料備蓄センター）の工事が開始され、２０１３年８月に燃料貯蔵建屋３,０００トン分が完成しました。
なお、中間貯蔵施設の操業開始にあたっては、２０１３年再処理によって使用済燃料から回収したプルトニウムと、１２月に施行された原子力規制委員会の「核燃料施設等のウランを混ぜてＭＯＸ燃料をつくり、現在の原子力発電所規制基準」に適合する必要があり、２０１４年１月、RFSによる（軽水炉）で再利用することをプルサーマルといいます。

新規制基準への適合性の確認申請が行われており、２０２０年

プルトニウムは、原子炉内でウラン２３８が中性子を吸収して生成されるため、ＭＯＸ燃料を使用しない場合においても原子力発電の過程で生産利用されています。

貯蔵には、専用の鋼鉄製容器（キャスク）が使用されます。キャスクは、使用済燃料の放射性物質を閉じ込めたり、放射線を遮へいしたり、核分裂の連鎖反応による臨界の１は、プルトニウムの核分裂による発生エネルギーがを防止する機能があります。
また、発生する熱を取り除くこ担っています。
プルサーマルの安全性については、１９９５ともできます。

割合が３分の１程度までであれば、ウラン燃料のみを使う場

分

離

精製

脱硝

再処理工場へ運び出されるまでの間、使用済燃料が入ったキャスクは、コンクリート製の建屋で貯蔵されます。
３,０００トン分の貯蔵建屋には、最大２８８基のキャスク被覆管などの金属片製 品 貯 蔵を貯蔵でき、建屋の使用開始から、５０年間貯蔵することとなっています。最終的な貯蔵量は、５,０００トンで、そのう
ち東京電力ホールディングス分として４,０００トン程度、
日

キャスク

本原子力発電分として、１,０００トン程度の貯蔵が計画さ

キャスク
ウラン
精製

使用済燃料

被覆管など容器に入れて貯蔵庫で安全に保管

核分裂生成物の分離ウラン酸化物製品ガラス固化して安全に保管れています。
また、
２０２３年８月、中国 電 力（ 株 ）は山口県 上 関 町の所 有 地において中間 貯 蔵 施 設に係る調 査・検 討のウランとプルトニウムの分離

実 施を山口県 上 関 町に申し入れ了承を受けました。中
プルトニウム精製

ウラン・プルトニウム混合酸化物製品

出典：日本原燃（株）HPより作成41

１１月１１日に認可されました。

ウラン燃料を利用している軽水炉でも発電量の約３分

核分裂生成物（高レベル放射性廃棄物）
せん断・溶解４． 使用済燃料の中間貯蔵
原子力発電所で使い終えた使用済燃料は、再処理する

３．ＭＯＸ燃料の使用

５．使用済燃料などの輸送
ウランやプルトニウムなどを含む核燃料物質や放射性物質の輸送は、国際原子力機関（IAEA）の安全輸送規則を取り入れた基準に沿って進められます。
対象となるものは、原子力発電所で使用する新燃料や、使用済燃料のほか、イギリスやフランスに委託した使用済燃料の再処理にともない発生し、日本へ返還されるガラス固化認などの事業者が行うすべての試験が２０１３年５月に終了

年に原子力安全委員会（当時）によって、ＭＯＸ燃料の再処理は、核燃料サイクルの要となる工程です。国内があり、技術的には可能とされています。

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再処理と使用済燃料の中間貯蔵

国電力（株）は立地可能性を確認するとともに、計画の検 討に必 要なデータを取 得するための調 査を同月から開始しています。

体などです。
これらは、核燃料物質の種類や量に応じた専用の輸送容器に入れられ、トラックやトレーラー、専用の輸送船で輸送されます。
発電に使い終わった使用済燃料を海外の再処理工場や原子力発電所の敷地外にある使用済燃料中間貯蔵施設へ輸送する際には、主に海上輸送されます。
輸送容器については、臨界を起こさないこと、放射性物質を密封すること、放射線を遮へいすること、発生する熱を除去することなどの機能が必要です。
そのため、落下試験、耐火試験、浸漬試験などでも健全性を保てることが必要になります。

■MOX燃料核分裂しやすいウラン（ウラン 235）

（ウラン 238）など
プルトニウム 核分裂しにくいウラン

95〜97％

91〜96％
MOX燃料（軽水炉） 3〜5％

4〜9％ウラン燃料（軽水炉）

出典：原子力・エネルギー図面集■使用済燃料の中間貯蔵方式例[乾式]金属キャスク貯蔵方式[湿式]プール貯蔵方式
建屋

封じ込め

建屋

封じ込め

除熱

遮へい

除熱

二次蓋
一次蓋
バスケット

プール水
燃料貯蔵ラック

除熱

使用済燃料

使用済燃料
除熱

ポンプ

浄化

空気

遮へい
空気

プール冷却浄化系

東海第二発電所使用済燃料
乾式貯蔵施設（茨城県東海村）

出典：原子力・エネルギー図面集

動画「使用済燃料の貯蔵方法（湿式と乾式）」

電気事業連合会

写真提供：日本原子力発電（株）

リサイクル燃料備蓄センター（青森県むつ市）

写真提供：
リサイクル燃料貯蔵（株）

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