MOX燃料
MOX燃料（モックスねんりょう）とは混合酸化物燃料の略称であり、原子炉の使用済み核燃料中に1%程度含まれるプルトニウムを再処理により取り出し、二酸化プルトニウム（PuO2）と二酸化ウラン（UO2）とを混ぜてプルトニウム濃度を4～9%に高めたものである[1]。
主として高速増殖炉の燃料に用いられるが、既存の軽水炉用燃料ペレットと同一の形状に加工し、核設計を行ったうえで適正な位置に配置することにより、軽水炉のウラン燃料の代替として用いることができる。これをプルサーマル利用と呼ぶ。
MOXとは（Mixed OXide）の頭文字を採ったものである。
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[編集] 特徴
プルサーマル用に加工することにより、既存の原子力発電所にそのまま搭載でき、普通の燃料と比べ、高出力である。クリープ速度が速いため、PCMI(核燃料と被覆管の間の相互作用）の影響が緩和される。
また、使用済み核燃料からプルトニウムを抜かずに埋めるワンススルーだと、プルトニウムを垂れ流したも同然となり、「今まで何のためにプルトニウムを封じ込めてきたのか判らない状態」になる。そのため、半減期数万年のプルトニウムを、使用済み核燃料から抽出除去し、普通の原子炉である軽水炉で焼却（核分裂）させて、半減期30年前後の灰（核分裂生成物）に変換し、プルトニウム消滅させる手段として、プルトニウムと劣化ウランの混合焼結燃料が考案された。
[編集] 問題点
ウラン新燃料に比べ放射能が高い（特に中性子が著しく高い）ため、燃料の製造については遠隔操作化を行い、作業員の不要な被曝に十分配慮して行う必要がある。ウラン中にプルトニウムを混ぜることにより、燃料の融点が下がる。これにより燃料が溶けやすくなる。また熱伝導度等が、通常のウラン燃料よりも低下する。これにより燃料温度が高くなりやすくなる。核分裂生成物が貴金属側により、またプルトニウム自体もウランよりも硝酸に溶解しにくいため、再処理が難しい。FPガスとアルファ線（ヘリウム、ガス状）の放出が多いため、燃料棒内の圧力が高くなる。性質の違うウランとプルトニウムをできる限り均一に混ぜるべきであるが、どうしてもプルトニウムスポット（プルトニウムの塊）が生じてしまう。国は基準を設けて制限しているが、使用するペレット自体を検査して確認することはできない。
[編集] 搭載実施状況
[編集] 新型転換炉への搭載
- ふげん（実験を終了し、現在は廃炉）
[編集] 高速増殖炉への搭載
[編集] 少量で試験運転を実施した軽水炉
少数体のMOX燃料の健全性を確認する試験運転を、1986年～1995年に行っている。
[編集] 今後、本格的に搭載される軽水炉
- 東京電力(株) 福島第一原子力発電所3号機-2010年10月26日より営業運転中[2]。2011年3月11日発生の東北地方太平洋沖地震に伴い停止。爆発事故により廃炉決定。
- 九州電力(株) 玄海原子力発電所3号機 国内の軽水炉としては初めて2009年10月15日搭載の後、2010年12月に停止、点検中。
- 中部電力(株) 浜岡原子力発電所4号機(静岡県御前崎市)。
- 四国電力(株) 伊方原子力発電所3号機(愛媛県伊方町)。国内で２番目となる2010年2月12日に装てん完了。
- 北海道電力(株) 泊原子力発電所3号機
- 関西電力(株) 高浜原子力発電所3号機および4号機
[編集] 搭載が計画されている軽水炉
[編集] プルサーマル計画の遍歴
軽水炉で濃縮ウランの代わりにMOX燃料を使用するプルサーマル計画は、当初予定よりも十年以上遅れている。
詳細は「プルサーマル」を参照
[編集] 関連用語
[編集] 参考文献
- 小林圭二・西尾漠『プルトニウム発電の恐怖』創史社
[編集] 外部リンク
- 「Mixed oxide fuel (MOX)」 - Encyclopedia of Earthにある「MOX燃料」についての項目（英語）。
[編集] 脚注
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