原子燃料の濃縮・加工

天然のウランには日本にある原子力発電所で燃料として利用できる「ウラン235」が0.7%程度しか含まれていません。
このため天然ウランを濃縮し「ウラン235」の濃度を3〜5%まで高めた濃縮ウランを原子力発電所の燃料として使用しています。

ウラン濃縮の方法

ウラン濃縮とは、天然ウランには0.7%程度しか含まれていない「ウラン235」の割合を3〜5%に高めることです。

現在、世界的には「ガス拡散法」「遠心分離法」が利用されています。

日本では、ガス拡散法に比べ電力の消費が少なく、比較的小規模の工場でも経済性が得られるなど、多くの利点がある「遠心分離法」を採用しています。

遠心分離機は脱水機と同じように遠心力を利用します。高速で回転する回転胴の中に六フッ化ウラン(ウランとフッ素の化合物)の気体を入れると、重いウラン238は外に追いやられ、回転胴の中心には軽いウラン235が多く集まります。

こうした作業を繰り返し、徐々にウラン235の濃度を高めていきます。これを遠心分離法といいます。

ウラン燃料の加工

濃縮ウランは、直径約1センチ、高さ約1センチの小さな円柱状のペレットに焼き固め、細長い被覆管の中に詰めて燃料棒をつくり、これを束ねて原子力発電所の燃料となる燃料集合体をつくります。これがウラン燃料の加工工程です。

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