燃料棒

核燃料

原子力発電の燃料:二酸化ウラン

- 二酸化ウランとは二酸化ウランは、ウランと酸素が結びついてできた化合物で、化学式はUO₂ と表されます。ウランの酸化物の中で最も安定しており、天然のウラン鉱石にも含まれています。二酸化ウランは、原子力発電の燃料として最も一般的に使用されている物質です。ウランには、核分裂を起こしやすいウラン235と、そうでないウラン238が存在しますが、天然ウランに含まれるウラン235の割合は約0.7%と非常に低いため、原子炉で核分裂反応を効率的に起こすためには、ウラン235の割合を高める必要があります。このウラン235の割合を高める操作を「濃縮」といい、濃縮したウラン235を用いて二酸化ウランを製造します。製造された二酸化ウランは、粉末状に加工され、高温で焼き固められて小さなペレット状に成形されます。このペレットを燃料集合体と呼ばれる構造物に封入し、原子炉の燃料として使用します。二酸化ウランは、熱伝導率が高く、高温や放射線に強いという特性を持っているため、原子炉の過酷な環境下でも安定して使用することができます。また、化学的に安定しているため、長期保管にも適しています。しかし、二酸化ウランは放射性物質であるため、取り扱いには厳重な管理体制が必要となります。