次の文章は、原子力発電における原子燃料サイクルに関する記述である。
天然ウランには主に質量数235と238の同位体があるが、原子力発電所の燃料として有用な核分裂性物質のウラン235の割合は、全体の0.7%程度にすぎない。そこで、採鉱されたウラン鉱石は製錬、転換されたのち、遠心分離法などによって、ウラン235の濃度が軽水炉での利用に適した値になるように濃縮される。その濃度は （ア） %程度である。さらに、その後、再転換、加工され、原子力発電所の燃料となる。
原子力発電所から取り出された使用済燃料からは、 （イ） によってウラン、プルトニウムが分離抽出され、これらは再び燃料として使用することができる。プルトニウムはウラン238から派生する核分裂性物質であり、ウランとプルトニウムとを混合した （ウ） を軽水炉の燃料として用いることをプルサーマルという。
また、軽水炉の転換比は0.6程度であるが、高速中性子によるウラン238のプルトニウムへの変換を利用した （エ） では、消費される核分裂性物質よりも多くの量の新たな核分裂性物質を得ることができる。
上記の記述中の空白箇所（ア）～（エ）に当てはまる組合せとして、正しいものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。
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要点
正解は(1)。原子燃料サイクルの基本語句を問う問題です。軽水炉用の濃縮度は 3〜5%、使用済燃料からの回収は再処理、プルサーマルで使うのは MOX 燃料、増殖を狙うのは高速増殖炉なので、組合せは (1) です。
詳細解説
この問題では、濃縮、再処理、MOX燃料、高速増殖炉という燃料サイクルの基本用語を正しく対応付けることがポイントです。
軽水炉で用いる濃縮ウラン中のウラン235濃度は、一般に 3〜5% 程度である。したがって、(ア) は「3〜5」である。
使用済燃料からウランやプルトニウムを分離抽出する工程は再処理であり、(イ) は「再処理」である。
ウランとプルトニウムの混合酸化物燃料は MOX 燃料と呼ばれるので、(ウ) は「MOX燃料」である。イエローケーキは製錬段階で得られるウラン精鉱であり、ここには当てはまらない。
また、消費した以上の核分裂性物質を生み出せる原子炉は高速増殖炉であるから、(エ) は「高速増殖炉」である。
以上より、正しい組合せは (1) である。
イエローケーキは製錬段階、MOX燃料は軽水炉で使う混合酸化物燃料というように、工程ごとの用語を切り分けて覚えると選択肢を消しやすくなります。再処理や増殖炉の用語が混ざる問題では、「どの段階の話か」を意識して読むと混同しにくくなります。
