原子力発電用ウラン燃料の自給化の試み:トランプ2.0の動向に関心

小林 祐喜
1. 米国がロシア産低濃縮ウランの輸入禁止へ
米国が原子力発電用ウラン燃料の自給力強化、供給網の再構築を進めようとしている。バイデン政権は2024年8月、原子力発電に使用する低濃縮ウラン(LEU)について、ロシアからの輸入を禁止する法律を施行した1。同国によるウクライナへの軍事侵攻後も、経済制裁の一環として化石燃料を禁輸にする中、LEUについてはロシア産の輸入を続けていたが、ようやく禁輸に踏み切る。9月には、フランスの原子力事業者とテネシー州に濃縮ウラン工場を建設することで合意した2。10月には、米国政府の要請に応え、欧州の事業者が、ニューメキシコ州に所有するウラン濃縮工場での生産規模の拡張を表明し3、さらに、次世代小型炉に必要な高純度低濃縮ウラン(HALEU)4の製造について、エネルギー省(DOE)が国内外の4社と供給契約を締結した5。
背景には、米国自身の原子力分野における競争力の喪失と国際原子力市場で台頭するロシア、中国への警戒がある。米国は1980年代まで世界の原子力民生利用をリードしてきたが、以降は海外依存、とりわけ、原子力発電用のLEUについてロシア依存が強まっている。DOEの声明を読むと、現状を放置すれば、自国のエネルギー安全保障が脅かされるおそれがあることを強調するとともに、米国が同盟国・同志国に呼びかけLEUの供給網を強化することが掲げられている。また、核物質の移動や管理に関する国際ルールが中ロ主導で形成されるようになれば、国際的な核拡散防止への米国の影響力が低下しかねないことへの懸念がある6。このことは、ロシア産LEUの禁輸について、DOEだけでなく、国家安全保障担当大統領補佐官が声明を発出したことに表れている7。
一方、2025年1月20日に2期目に入るトランプ氏が大統領としてこうした取り組みを継続するかは分からない。気候変動そのものに懐疑的で、化石燃料の生産強化を打ち出す一方、原子力に関する同氏の発言は明確でない。原子力自給化の取り組みも採算に合わないと判断すれば、覆す可能性がある。
米国の動向は日本の原子力政策にも多大な影響を与える。本稿では、米国の原子力民生利用の歴史と現状を概観し、DOEやホワイトハウスの公式声明を読み解きながら、米国がLEUやHALEUの自給力強化や供給網再構築を目指す意図を分析する。最後に、トランプ大統領の2期目入りが米国の原子力政策に与える影響、日本の対応について考察する。
2.原子力民生利用における米国の歴史と現状
原子力発電には天然ウランの加工が必要である。天然ウランは、核分裂して膨大な熱エネルギーを放出するウラン235の含有量がわずか0.7%であり、残りは核分裂しないウラン238で構成されるためである。ウラン235の割合を3~5%にまで濃縮する工程を経て核燃料が製造されるのが通例である8。米国はウラン濃縮の軍事利用で先行し、1953年、アイゼンハワー大統領が国連総会で演説し、「Atoms for Peace」と原子力を発電にも利用することを呼びかけた9。ケンタッキー州やオハイオ州に当時としては最新式だった「ガス拡散法」10とよばれるウラン濃縮工場を整備し、LEUのほか、ウラン235の濃縮度を90%にまで高めた兵器用高濃縮ウランを大量生産した。日本をはじめ、西側諸国の原発へのLEU供給を一手に引き受けることで、原子力技術が無秩序に移転しそれに伴って核兵器が拡散しないよう、世界の原子力民生利用を管理した。例えば、1970年代、西ドイツ(当時)がブラジルに原発を輸出しようとした際、米国はLEUの供給停止をちらつかせそれを断念させている11。
しかし、1980年代以降、米国は原子力民生利用における競争力を喪失した。1979年にペンシルベニア州のスリーマイル島原発でメルトダウン事故が発生し、米国内における原子炉の新設が長期にわたって停止した。また、冷戦終結後、民主化支援の一環としてロシアと「米ロ高濃縮ウラン協定」を締結し、「メガトンからメガワットヘ」のスローガンの下、ロシアの解体核弾頭から回収された高濃縮ウランをLEUに転換し、米国内の原発で使用した。冷戦時代に大量生産した濃縮ウランも利用できたため、欧州やロシア、日本がより効率が高いウラン濃縮の方法として採用した「遠心分離法」12の開発、導入が遅れた。国内の原発で利用するLEUの海外依存は急速に高まり、特にロシアへの依存が約27%(2023年)と高まっている(表1)。ロシアによるウクライナへの軍事侵攻後も、ロシア産LEUの輸入はむしろ増加している。
表 1:米国における低濃縮ウランの供給(単位:トンSWU13)
供給国名 | 2021(比率) | 2022(同) | 2023(同) |
---|---|---|---|
米国 | 2,736(19%) | 3,876 (27%) | 4,313 (28%) |
ロシア | 3,953 (28%) | 3,409 (24%) | 4,141 (27%) |
フランス | - | - | 1,839 (12%) |
ドイツ | 1,825 (13%) | 1,763 (12%) | 855 (6%) |
オランダ | 1,583 (11%) | 1,303 (9%) | 1,217 (8%) |
イギリス | 2,366 (17%) | 1,593 (11%) | 1,021 (7%) |
その他 | 1,754 (12%) | 2,232 (16%) | 1,854 (12%) |
計 | 14,217 | 14,176 | 15,240 |
出典) US Energy Information Administrationなどを参照に筆者作成
3.ウラン燃料の自給力強化、供給網再構築への米国の思惑
バイデン大統領はこうした状況を受け、2024年5月になって、「ロシア産ウラン輸入禁止法」に署名した。8月11 日に施行され、ロシア政府またはロシアの事業体が生産したLEUの米国への輸入が原則禁止された。ただ、原子力分野では長期契約の慣行があるため、契約期間内にあるものを中心に、2028年1月1日まで、DOE長官が許可した場合、取引量に制限を設けたうえで、ロシアからLEUを輸入できる。同日以降は例外規定を設けていない14。
イギリス、ドイツ、オランダの連合事業体であるウレンコ(Urenco)は2024年10月、米国の決定を踏まえ、米国本土で唯一稼働させているニューメキシコ州のウラン濃縮工場の生産規模を15%程度増強すると表明した。2025年に現行の4,400トンSWU/年から5,000トンSWU規模になる15。さらにこれに先立つ9月には、フランスの原子力事業者オラノがテネシー州への濃縮ウラン工場の建設で合意した。同工場は約70,000万平方メートルの敷地があり、北米最大規模の低濃縮ウランを生産し、300人の新たな雇用を生み出すことなどをオラノは公表している16。仮にテネシー州に新設されるウラン濃縮工場のLEU生産規模を5,000トンSWU/年とし、表1の2023年の数値に当てはめれば、米国内におけるLEU生産は、2030年ころには年間10,000トンSWU規模となり、原子力発電に必要なLEUの70%を自給できる計算になる。
米国は次世代小型炉向けの核燃料についても先手を打った。2024年10月、HALEUについて、DOEがオラノや米国のセントラスなど国内外4社と供給契約を結んだ。4社にはそれぞれ基本報酬としてDOEから200万ドル(約3億円)が、最長10年間、支払われる17。次世代小型炉はまだ世界に普及しておらず、HALEUの生産、出荷を手掛けるのは現在、ロシアのみだが、市場が未成熟のうちに影響力を確保したい思惑がうかがえる。
このように昨年8月~10月の短期間で、HALEUを含む濃縮ウランの自給力強化、供給網の再構築に向け、米国は矢継ぎ早に政策を展開した。これらの背景には二つの問題がある。一つはエネルギー安全保障の確立である。DOEは2024年5月、バイデン大統領がロシア産LEUの禁輸法案に署名した後、 “Domestic Low Enriched Uranium Supply Chain”と題する見解を表明した。原子力発電に欠かせないウラン濃縮においてロシアが世界シェアの45%近くを占める現状(図1)を指摘したうえで、こう述べている。
This RFP is intended to spur additional domestic LEU enrichment capacity consistent with these requirements to reduce use of Russian nuclear fuel and ensure LEU demand is met through trusted sources.
この法案は、ロシア産核燃料の使用を削減し、信頼できる供給源を通じてLEU需要を確実に満たすために、これらの要件に合致した国内LEU濃縮能力の追加に拍車をかけることを意図している。
RFP: Request for Proposals(法案)
図 1:ウラン濃縮の世界シェア(2020年)
DOEは脱炭素社会の実現を図りつつ、電力消費が大きい人工知能(AI)の利用拡大やデータセンターの増加に応える必要がある。再生可能エネルギーだけで賄うことは難しいため、最大で2050年までに原子力発電の供給能力を3倍に高める必要があると試算している18。実際、米国の大手IT企業に、自らのデータセンターの電源を原発に求める事例が相次いでいる。例えば、マイクロソフトは2024年9月、かつて2号機がメルトダウン事故を起こし、1号機も2019年に稼働を停止したスリーマイル島原発の再稼働を所有者に依頼し、その全発電量(835メガワット)を20年間にわたって買い取る異例の契約を締結した19。原発の役割が今後高まると仮定すれば、ロシア産LEUの埋め合わせを含め、米国内でのさらなるLEU製造が必要である。
また、DOEはウェブページに公開しているブログに “Russian Uranium Ban Will Speed up Development of U.S. Nuclear Fuel Supply Chain”と題するコラムを掲載し、米国が中心となって、国際的な供給網を再構築する意思も明らかにしている。2023年4月に札幌市で開催された先進7か国(G7)の気候・エネルギー・環境相会合において、原子力民生利用を実施する5か国(日米英仏加:Sapporo 5)が原子力分野の供給網強化で合意したことを引用し20、こう強調した。
Internationally, we’re collaborating with our Sapporo 5 — a strategic partnership between the United States, United Kingdom, Canada, France, and Japan — to support the stable supply of fuels for existing, operating reactors and to enable the development and deployment of fuels for future advanced reactors.
国際的には、戦略的パートナーシップであるSapporo 5 : 米国、英国、カナダ、フランス、日本と協力し、既存の稼働中の原子炉への燃料の安定供給を支援するとともに、将来の新型原子炉用燃料の開発と配備を可能にしている。
他方でこの方針は、原子力が軍事転用可能な技術であることを考慮すれば、エネルギー安全保障の側面だけにとどまらないことは明白だ。矢継ぎ早な政策展開の背景にある具体的な問題の二つ目として、核拡散への懸念が挙げられる。米国および西側諸国は、国際原子力市場のロシアおよび中国による支配が強まれば、国際原子力機関(IAEA)などでの発言権が増し、核拡散防止を深く考慮せず、両国独自のルールにより、核物質の移動や管理に関する国際規範が策定されかねないとの危機感を持つ21。2024年8月、ロシア産LEU禁止法の施行後、国家安全保障担当の大統領補佐官であるサリバン氏が声明を発表したことに、それが表れている。サリバン氏は「原子力発電におけるロシアへの依存度を低減し、最終的には撤廃することによって、米国のエネルギー安全保障および経済安全保障を強化するもの」とDOEの見解に歩調を合わせた後22、こう付け加えている。
This new law reestablishes America’s leadership in the nuclear sector... This law also delivers on multilateral goals we have set with our allies and partners, including our pledge last December—alongside Canada, France, Japan, and the United Kingdom—to collectively invest $4.2 billion to expand enrichment and conversion capacity in our countries.
この新しい法律は、原子力分野におけるアメリカのリーダーシップを再び確立するものである…この法律はまた、昨年12月にカナダ、フランス、日本、英国と約束した濃縮・転換能力を拡大するための総額42億ドルの共同の投資などを含め、われわれが同盟国やパートナーとともに設定した多国間目標を実現するものでもある。
米国が国際原子力市場を支配していた1980年代までと異なり、現在は米国単独で核拡散の防止や核物質の移動、取引の適正管理を図ることは困難である。西側諸国と協力し、原子力分野の競争力を回復させることで、核物質や核燃料、原子力技術の移転に関する国際規範の策定において発言権を確保したい意図が読み取れる。
4.日本および世界への影響
原子力発電をめぐる国際情勢は2011年の東京電力福島第一原発事故以降、複雑さを増している。安全性が疑問視され、脱原発が世界レベルで進展したものの、脱炭素社会の実現や電力を大量消費する人工知能(AI)などの利用拡大を受け、発電中に温室効果ガスを排出しない原発を見直す動きが出始めている。そうした中で、米国の動向は世界に影響を与える。日本としてはどのように対応すべきだろうか。
実は日本はウラン濃縮に必要な遠心分離機の製造技術を持ち、HALEUの製造技術も有している。サリバン氏がエネルギー安全保障、経済安全保障を強調した事実からは、同志国間でも供給網を多様化したい米国の意図が読み取れ、欧州勢だけでなく、米国が日本との協力も模索することは十分に考えられる。実際、DOE、サリバン氏の声明のいずれにおいても「Japan」と明記されている。ウラン濃縮をはじめ、使用済み燃料再処理施設、高速増殖炉など軍事転用が可能な機微な施設において、IAEAの査察を受け入れてきた日本は、核の拡散防止を強化する取り組みでも協力ができる。
しかしながら、トランプ氏の動向は予測しがたい。1期目は原子力発電に肯定的な立場を示していたが、2024年11月の大統領選後は原子力の費用対効果を疑問視するなど、発言に変化が見られる23。バイデン大統領が任期の終盤に一気に進めたLEU供給網の再構築に向けた取り組みを凍結、あるいは停止する可能性も否定できない。石破茂総理はトランプ大統領の(2期目の)就任式後早期に首脳会談を実施したい意向を示している。日本は「トランプの米国」の意図を読み取りつつ、またロシア・ウクライナ戦争の停戦に向けたトランプ大統領の政策決定の様々な可能性も視野に入れながら、原子力分野での協力を模索することになるかもしれない。
(了)
- US Department of Energy “Russian Uranium Ban Waiver Guidance” <https://www.energy.gov/ne/russian-uranium-ban-waiver-guidance#:~:text=President%20Biden%20signed%20into%20law,effect%20on%20August%2011%2C%202024/a>> (accessed on January 16, 2025)(本文に戻る)
- Orano USA “Project Ike Enrichment” September 4, 2024 <https://www.orano.group/usa/en/our-portfolio-expertise/project-ike-enrichment> (accessed on January 16, 2025)(本文に戻る)
- Urenco USA “Urenco USA Selected for LEU Enrichment Award by U.S. Department of Energy” December 11 2024 <https://urencousa.com/news/sustainability/2024/leu-enrichment-award-u.s-department-of-energy> (accessed on January 16, 2025)(本文に戻る)
- HALEU一般的な軽水炉の低濃縮ウランよりも純度が高く、ウラン235の割合を20%弱まで高める。ナトリウム冷却高速炉や溶融塩炉、小型モジュール炉(SMR)など次世代小型炉の核燃料として利用が想定されている。(本文に戻る)
- Centrus社ウェブページ “Centrus Wins HALEU Enrichment Award from U.S. Department of Energy“ October 17 2024 <https://www.centrusenergy.com/news/centrus-wins-haleu-enrichment-award-from-u-s-department-of-energy/> (accessed on January 16, 2025)(本文に戻る)
- 笹川平和財団『原子力民生利用における中国・ロシアの台頭:グローバルな核不拡散体制の強化と日本の役割』2021年4月。<https://www.spf.org/global-data/user34/FY2020Proposal_JP.pdf> (本文に戻る)
- WHITE HOUSEウェブページ。” Statement From National Security Advisor Jake Sullivan on the Signing of the Prohibiting Russian Uranium Imports Act into Law” <https://www.whitehouse.gov/briefing-room/statements-releases/2024/05/13/statement-from-national-security-advisor-jake-sullivan-on-the-signing-of-the-prohibiting-russian-uranium-imports-act-into-law/> (accessed on January 16, 2025)(本文に戻る)
- 「ウラン濃縮とは」日本原燃ウェブページ。 <https://www.jnfl.co.jp/ja/business/about/uran/summary/>(2025年1月16日閲覧)(本文に戻る)
- 原子力委員会『原子力白書2018年版』「第4章 平和利用と核不拡散・核セキュリティ」<https://www.aec.go.jp/jicst/NC/about/hakusho/hakusho2019/4-1.htm>(2025年1月16日閲覧)(本文に戻る)
- 濃縮ウランを製造する方法の一つで、ある。ガスの隔膜を透過させることによりウラン235の濃縮度を高める。「ガス拡散法」原子力百科事典ATOMICA。<https://atomica.jaea.go.jp/dic/detail/dic_detail_1826.html> (2025年1月16日閲覧)(本文に戻る)
- 津崎直人『ドイツの核保有問題~敗戦からNPT加盟、脱原子力まで』2019年3月、昭和堂、pp. 262-278.(本文に戻る)
- ウラン濃縮の方法の一つで、分子量の異なったものに回転により遠心力を与えると、分子量の多いものほど外側に分布する性質を利用し、ウラン235とウラン238を分離させる。関西電力ウェブページ「原子力ライブラリ」<https://www.kepco.co.jp/energy_supply/energy/nuclear_power/library/9994267_13857.html>(2025年1月16日閲覧)(本文に戻る)
- SWUはSeparative Work Unitの略であり、分離作業単位の意味。ウラン濃縮において天然ウランから濃縮ウランを製造する際に必要な作業量を示す指標として用いられる。原子力百科事典ATOMICA。<https://atomica.jaea.go.jp/dic/detail/dic_detail_125.html>(2025年1月16日閲覧)(本文に戻る)
- 脚注1参照。長期契約期間内に契約を破棄した場合、ロシア側に違約金を支払わなければならず、かえってロシアを利することになる。これが米国はもちろん世界においてロシア産からの切り替えが早期には進まない一因になっている。(本文に戻る)
- 原子力産業新聞「ウラン濃縮事業者 生産拡張へ」2024年10月23日。<https://www.jaif.or.jp/journal/oversea/25348.html> (2025年1月16日閲覧)(本文に戻る)
- 脚注2参照。(本文に戻る)
- 脚注5参照。(本文に戻る)
- 日本貿易振興機構(JETRO)ビジネス短信「米スリーマイル島原発を再稼働、マイクロソフトに発電全量を供給」2024年9月24日。<https://www.jetro.go.jp/biznews/2024/09/5e27ca3e80052b28.html> (2025年1月16日閲覧)(本文に戻る)
- DOE “Pathways to Commercial Liftoff: Advanced Nuclear” October 2024.<https://liftoff.energy.gov/wp-content/uploads/2024/10/LIFTOFF_DOE_AdvNuclear-vX7.pdf> (accessed on January 16, 2025)(本文に戻る)
- 原子力産業新聞「G7札幌コミュニケ SMRの導入拡大などを盛り込む」2023年4月17日。<https://www.jaif.or.jp/journal/japan/17346.html>(2025年1月16日閲覧)(本文に戻る)
- 脚注6参照。(本文に戻る)
- 脚注7参照。(本文に戻る)
- Utility Dive “Nuclear sector’s views on second Trump administration mixed as Rogan interview raises questions” November 8 2024 <https://www.utilitydive.com/news/nuclear-energy-sector-mixed-views-second-trump-administration-joe-rogan/732407/> (accessed on January 16, 2025)(本文に戻る)