令和7年度上期電力問4

原子燃料サイクル（濃縮度・再処理・MOX燃料・高速増殖炉）

電力A問題配点 5点

出典：一般財団法人電気技術者試験センター令和7年度上期第三種電気主任技術者試験電力科目問題（問題文・選択肢は改変せず、公開PDFの該当ページをそのまま掲載しています）

正解

(1)

正解の出典：同センターが公表している解答

解説

語句の穴埋めだが、数字の(ア)と炉の名前の(エ)で差が付く。

**(ア) 濃縮度** 天然ウランに含まれるウラン235は0.7%程度。軽水炉はこれを**3〜5%**まで濃めて使う。軽水（普通の水）は中性子を減速する能力は高いが、同時に中性子を吸ってしまうため、天然ウランのままでは連鎖反応が続かない。だから濃縮が要る。 10〜20%という数字は研究炉や高速炉の領域で、商業用の軽水炉では使わない。

**(イ) 使用済燃料からウランとプルトニウムを取り出す工程** **再処理**。「再加工」という工程名はない。

**(ウ) ウランとプルトニウムを混ぜた燃料** **MOX燃料**（Mixed Oxide＝混合酸化物燃料）。これを軽水炉で燃やすのがプルサーマル。イエローケーキは製錬の段階で出るウラン精鉱で、燃料集合体になる前の粉末。混合燃料ではない。

**(エ) 消費した以上の核分裂性物質を得られる炉** **高速増殖炉**。減速材を使わず高速中性子のままウラン238に当て、プルトニウム239に変える。転換比が1を超える（増殖する）のが名前の由来で、軽水炉の転換比0.6程度とはここが違う。新型転換炉は重水減速・軽水冷却でプルトニウムを燃やせる炉だが、転換比は1を超えない。

(ア)3〜5、(イ)再処理、(ウ)MOX燃料、(エ)高速増殖炉。正解は(1)。

選択肢ごとの理由

(1)正しい。3〜5%に濃縮 → 再処理 → MOX燃料 → 高速増殖炉、が燃料サイクルの一本の流れ。
(2)(ウ)のイエローケーキは製錬段階のウラン精鉱で、プルトニウムを含まない。混合酸化物燃料はMOX。
(3)(イ)の「再加工」という工程名はない。使用済燃料からウラン・プルトニウムを取り出すのは再処理。
(4)(ア)10〜20%は軽水炉の濃縮度ではない。商業用軽水炉は3〜5%程度。
(5)(ア)の濃縮度と(イ)の工程名がどちらも誤り。また(エ)の新型転換炉は転換比が1を超えないので「消費より多く得る」には当たらない。

この論点は、データセンターの現場でこう出てくる

データセンターの立地と電源調達では、その地域の電源構成が判断材料になる。原子力は出力を一定に保って運転する電源で、需要が上下しても追従させない。この性質は、24時間ほぼ一定の負荷が続くデータセンターと相性がよく、系統全体で見ると安定した土台になる。実務で関わるのは主に2つ。ひとつは**電力の調達契約**。RE100や再エネ100%をうたう場合、原子力は再生可能エネルギーには含まれないが、CO2を出さない非化石電源ではある。「再エネ」と「非化石」と「カーボンフリー」が指す範囲は契約書ごとに違うので、どの定義で書かれているかを読む必要がある。もうひとつは**系統の安定度**。原子力や大型火力のような同期発電機は、回転する質量（慣性）を系統に与えている。太陽光や風力はインバータ経由で慣性を持たないため、これらの比率が上がると系統周波数が乱れやすくなる。データセンターはUPSで守られているとはいえ、周波数の乱れが続けば非常用発電機の並列運転や受電設備の保護に影響する。電源構成の話が自社の設備設計に返ってくるのは、こういう経路である。

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