米国の核燃料リサイクル試験プラントの計画を発表 : 廃棄物とリサイクル

2024 年 3 月 1 日

Orano USAとSHINE Technologiesは、軽水炉からの使用済み核燃料をリサイクルする商業規模の技術を備えた米国のパイロットプラントの開発で協力する覚書を締結した。

覚書締結後の Orano CEO ニコラス・メイス (左) と SHINE Technologies 創設者兼 CEO のグレッグ・ピーファー (画像: Orano)

パイロット施設の用地選定は今年末までに行われる予定だ。 パイロットプラントのコンセプトは、年間100トンの使用済み核燃料をリサイクルし、利用可能なウランとプルトニウムの99％を抽出すると予想されており、統合された不拡散措置を備えた商業規模の水性リサイクルを検証することになる。

このシステムは、SHINEの実証済みの臨界分離技術と、フランスのラ・アーグ施設で稼働しているOranoの方法に基づいており、同施設では4万トン以上の使用済み核燃料が再処理されている。

回収された核物質は、医療および産業目的で特定の重要な同位体を使用するとともに、先進的および既存の原子炉設計用の新しい燃料にすることができます。

「この覚書は、年間100トンの使用済み核燃料を貴重な資源にリサイクルするという単一の追求において革新的な2社を連携させるものです」とOranoのCEO、ニコラス・マエス氏は述べた。 「SHINEとのこの取り組みでは、フランスでの使用済み核燃料の輸送とリサイクル、米国での使用済み燃料の管理の55年以上の経験を活かします。」

「私たちの目標は、2030年代初頭までに試験運用施設を立ち上げることです」とSHINE Technologiesの創設者兼最高経営責任者（CEO）のグレッグ・ピーファー氏は付け加えた。 「これは困難ではありますが、クリサリス施設での私たちの実績は、10のCFRパート50原子力施設の複雑な設計、規制、建設の側面をどのように乗り越え、コスト効率よく行うかを知っていることを示しています。このプロジェクトは廃棄物のリサイクルに直接適用でき、この重要な国家的優先事項をタイムリーに実現できる独自の立場にあります。

「核燃料サイクルを終了するためのこの合意により、最終的に商業化された核融合エネルギーを達成するという当社の道筋に沿って、当社が計画しているフェーズ3事業が開始されます。」

SHINE のクリサリス生産施設は現在ウィスコンシン州ジェーンズビルに建設中で、世界最大の専用医療用アイソトープ生産能力を構築するという目標を持っています。 フル稼働時にはモリブデン99の世界需要のほぼ半分を生産することになる。 オランダのフェーンダムで計画されている 2 番目の施設も、同様の生産能力を持つことが期待されています。

Orano と SHINE の間のこの最初の合意は、国内の使用済み核燃料リサイクル産業の発展に焦点を当てた企業の広範な連合における第一歩と見なされています。

「カーボンフリーの原子力エネルギーを増やすための2つの最大の課題は、廃棄物処理とコストだ」とパートナーらは述べた。 「この連合は、使用済み核燃料をリサイクルして再利用し、長寿命の放射性廃棄物を短寿命または安定した物質に変換することにより、原子力エネルギーの成長に対する費用対効果の高い解決策を提供する上で主導的な役割を果たすことを目指しています。」

使用済み核燃料は、原子炉から取り出された時点でもエネルギー容量の 90% 以上が残っています。 世界的には、いくつかの国が「閉鎖燃料サイクル」と呼ばれる方法で使用済み燃料をリサイクルすることを選択しています。 もともと米国がこの技術を開発し、1963年に使用済み核燃料のリサイクルを開始したが、このプログラムは1972年に運用を停止した。それ以来、米国は「オープン燃料サイクル」を採用しており、使用済み核燃料は稼働中または閉鎖中の原子炉の中間施設に保管されている。最終的には将来の永久地層処分場に廃棄物として処分されるよう、全国各地に設置されています。

オラノ氏とシャイン氏は、「使用済み核燃料を有用な製品にリサイクルすることで、残りの核物質の質量、体積、毒性が大幅に減少し、永久処分できるようになる」としている。 「使用済み燃料問題の解決を支援することで、この連合の新しいリサイクルプログラムは核分裂原子力エネルギーの成長を助け、カーボンフリーエネルギーをより早く供給できるようになるだろう。」

オラノUSAのジャンリュック・パレイヤー最高経営責任者（CEO）は「米国は使用済み核燃料のリサイクルを真剣に検討する時期が来た」と述べた。 「SHINEとOranoは協力して、重要な産業用途や、既存の原子炉や将来の新型原子炉用の新しい核燃料の作成に使用する貴重な物質を抽出することになる。」

World Nuclear News による調査および執筆