第2章 核燃料サイクル
2.ウラン濃縮

(2)ウラン濃縮の技術開発

 国際的な原子力開発計画の遅れに伴って,世界の濃縮役務の需給バランスは,現在,緩和傾向にあり,米国エネルギー省と欧州の濃縮事業者は激しい価格競争を展開するとともに,低廉化を目指して,遠心分離法,レーザー法等多様な技術開発を進めている。
 このような国際動向のなかで,我が国がウラン濃縮の国産化の目標を達成し,国際競争力のある事業を確立していくためには,遠心分離機の高性能化,量産化,プラントシステムの合理化等を進める一方,次世代の技術と考えられるレーザー法等の新濃縮技術を積極的に開発していく必要がある。
 我が国においては,自主技術によるウラン濃縮工場を稼働させるべく,1973年度から国のプロジェクトとして動力炉・核燃料開発事業団を中心に遠心分離法によるウラン濃縮技術の開発が推進されてきている。同事業団は,岡山県人形峠において,1979年9月以来パイロット・プラントの一部運転を続けてきたが,1982年3月末からは,遠心分離機合計約7,000台による全面運転を開始し,現在までに各種の試験研究を行っている。
 また遠心分離機の量産技術の確立,プラント設備の合理化等により濃縮プラントの信頼性,経済性の向上を図るため,商業プラントに先立って原型プラントを建設・運転することとしており,1983年11月,同プラントを岡山県人形峠に建設することを決定した。1984年7月には加工事業の許可申請がなされ,1985年10月に許可を受け,1984年度には土地造成に着手,1985年11月に起工した。1988年4月に第1期分として,100トンSWU/年の能力で部分操業を開始,1989年5月には第2期分も含め200トンSWU/年の能力で全面操業を開始した。

 同事業団は,引き続き遠心分離法の信頼性,経済性の向上をめざした技術開発を行っているところであるが,特に同事業団が開発してきた新素材を用いた遠心分離機及びプラントシステムは,コストダウンにつながる次世代技術であり,同事業団では,早急に実用化への見通しを得るため,本遠心機に関するブロック試験規模の実証等を目指した官民共同研究を1986年度より行っている。
 さらに同事業団では,1989年5月にとりまとめられた原子力委員会ウラン濃縮懇談会の報告を受けて,人形峠事業所において新素材高性能遠心機1,000台規模の実用規模カスケード試験装置を,民間の協力を得つつ,建設・運転することとしている。
 一方,遠心分離法以外のウラン濃縮技術の研究開発については,旭化成工業(株)において国の補助を受けつつ化学法ウラン濃縮技術の試験研究及びシステム開発調査が進められている。
 さらに,レーザー法については,従来,原子法及び分子法の研究がそれぞれ進められてきたところである。原子法については日本原子力研究所が原理実証に成功し,1984年度より工学試験を実施し,1986年度より光反応プロセス等の基礎データベースの収集整備を実施するため,基礎プロセス試験を行っている。また,電気事業者を中心とする民間においては,1987年4月にレーザー濃縮技術研究組合が設立され,原子法の機器開発・システム試験を進めている。
 また,分子法については,理化学研究所が1985年度より3ヵ年計画で原理実証試験を行い,1988年4月に軽水炉燃料として必要な3%程度の濃縮ウランが得られることが確認された。さらに,1988年度からは理化学研究所において引き続き分離プロセス最適化研究,レーザー高度化研究を行うとともに,動力炉・核燃料開発事業団において工学実証試験を行っている。


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