〈Q〉濃縮ウランは、そのまま核燃料となるのですか。



<A> 

いいえ、そうではありません。濃縮プロセスは、上述のように六フッ化ウランを用いて行なわれますが、原子炉において利用するためには、濃縮された六フッ化ウランガスは粉末状の二酸化ウラン(UO2)に転換され、これは2200℃以上の融点をもつ極めてすぐれた核燃料物質になるのです。二酸化ウランは、単に化学的に安定であるばかりでなく、核分裂によって生じた放射性生成物を燃料中に保持する能力を持っています。この能力によって核燃料の事故時の放射線的な影響を著しく軽くすることができます。

二酸化ウランの粉末はさらに圧縮され、焼き固められて、直径約1Cm、長さ約1〜1.5Cmの小さな円柱状のペレットに成形されます。このペレットは燃料被覆管と呼ばれる金属製の管に入れられ、管は加圧ヘリウムガスを充填した後、端部を溶接して密封されています。このようにしてつくられた燃料棒は束状に配列され、燃料集合体となります。核燃料として原子炉に装荷されるのは、この燃料集合体です。最近の大型原子炉の場合、燃料棒内につめられ原子炉に装荷されるウランの全重量は約110トンとなっています。

核燃料は”燃料ピペット”と呼ばれ、小さな円柱状をしている。ペレット1個の直径はわずか3/8インチ(1cmたらず)だが、その放出エネルギー量を石油に換算すると、約120ガロン(約450リットル)に匹敵する。ペレットは、約12フィート(約4m)の空洞の管に入れて密封される。この燃料の入った管ことを”燃料棒”または”燃料要素”と呼んでいる。この燃料棒は束ねられ、これを”燃料集合体”と呼んでいる。


(a)燃料ペレット (b)燃料集合体