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、使用済み燃料中に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）とを混ぜたものである。 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。

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る
• 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。

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、作業員の不要な被爆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の塊（プルトニウムスポット）が生じてしまう（国は基準を設けて制限しているが、使用するペレット事体を検査して確認することはできない）。

搭載実施状況

新型転換炉への搭載

• ふげん（実験を終了し、現在は廃炉）

高速増殖炉への搭載

• 常陽（実験炉）
• もんじゅ（原型炉）

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、昭和61年1986年～平成7年1995年に行っている。

• 日本原子力発電(株)　敦賀原子力発電所1号機
• 関西電力(株)　美浜原子力発電所1号機

今後、本格的に搭載される軽水炉

• 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搭載されることになっている。
• 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)。
• 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

搭載が計画されている軽水炉

• 東北電力(株)　女川原子力発電所3号機

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

関連用語

• プルサーマル（軽水炉でMOXを使う）
• 高速増殖炉（MOX燃料を使用する）
• 新型転換炉
• 軽水炉

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

外部リンク

• Mixed oxide fuel (MOX) （英語） - Encyclopedia of Earth「MOX燃料」の項目。