米国原子力規制委員会（NRC）は、X-energy社傘下のTRISO-X社に対し、高純度低濃縮ウラン（HALEU）を用いたTRISO燃料の商業生産ライセンスを付与しました。これは、米国内で先進的な原子炉向け燃料の商業生産が初めて認可された事例であり、次世代エネルギー技術の実用化に向けた重要な節目と言えます。
NRCによる商業生産ライセンスの付与
米国原子力規制委員会（NRC）は2024年5月、TRISO-X社がテネシー州オークリッジに建設中の燃料製造施設（F3）に対し、正式な製造ライセンスを交付したことを発表しました。このライセンスは、ウラン濃縮度5～20%未満の高純度低濃縮ウラン（HALEU）を原料として使用し、TRISOと呼ばれる次世代の被覆粒子燃料を商業規模で生産することを認可するものです。米国内でHALEUを用いたTRISO燃料の商業生産施設が認可されるのは、これが初めてのケースとなります。
今回の認可は、原料となるHALEUの受け入れから、燃料粒子の製造、最終製品の組み立て、そして顧客となる原子炉サイトへの出荷まで、一貫した製造サイクル全体を対象としています。これは、単に製品の仕様が認められただけでなく、製造プロセス全体における品質管理、安全管理、核物質防護などの体制が、NRCの厳格な基準を満たしたことを意味します。
TRISO燃料とHALEUとは何か
TRISO燃料（TRi-structural ISOtropic particle fuel）は、ウラン燃料核を炭素や炭化ケイ素などのセラミックスで三重にコーティングした、直径1mm未満の微小な粒子燃料です。この多重のセラミック被覆層が、高温下でも核分裂生成物を粒子内に安定して閉じ込める「格納容器」の役割を果たし、極めて高い安全性を有するのが特徴です。主に高温ガス炉（HTGR）などの先進的な原子炉での利用が想定されています。
一方、HALEU（High-Assay Low-Enriched Uranium）は、ウラン235の濃縮度を従来の軽水炉用燃料（3～5%）よりも高い5%以上20%未満に高めたウランです。HALEUを用いることで、原子炉の炉心をより小型化したり、燃料交換の間隔を大幅に延長したりすることが可能となり、小型モジュール炉（SMR）をはじめとする次世代革新炉の設計自由度を高めるものとして期待されています。
製造技術とサプライチェーン構築の観点
TRISO燃料の製造には、極めて高度な技術が要求されます。均一なサイズの燃料核を生成する技術、そしてその周囲に特性の異なるセラミック層を均一な厚みで、かつ欠陥なくコーティングする化学気相蒸着（CVD）などのプロセス制御は、日本の製造業が得意とする精密なものづくりの領域と通じるものがあります。また、製造された無数の燃料粒子が規定の品質基準を満たしていることを保証するための、高度な非破壊検査技術や統計的品質管理手法も不可欠です。
今回のTRISO-X社へのライセンス付与は、これまで研究開発段階にあった先進炉技術が、いよいよ商業化と社会実装のフェーズへと移行しつつあることを示しています。燃料が安定的に供給される見通しが立ったことで、先進炉の建設計画が具体的に進展し、それに伴う新たなサプライチェーンの構築が本格化していくと考えられます。これは、原子炉本体だけでなく、関連する素材、部品、製造装置、計測機器など、幅広い分野に影響を及ぼす可能性があります。
日本の製造業への示唆
今回の米国の動きは、日本の製造業にとってもいくつかの重要な示唆を含んでいます。
1. 新たなエネルギー市場と事業機会の萌芽
日本でも次世代革新炉の開発が進められており、その中には高温ガス炉も含まれます。将来、国内で同様の燃料サプライチェーンが構築される可能性があり、そこでは特殊セラミックス材料、精密コーティング装置、高度な品質検査システムなど、日本の製造業が持つ高い技術力を活かせる事業機会が生まれる可能性があります。エネルギー分野の長期的な技術動向を注視することが重要です。
2. プロセス全体の信頼性保証の重要性
原子力のような極めて高い安全性が求められる分野では、最終製品の品質だけでなく、原料の受け入れから出荷までの全工程にわたるトレーサビリティ、変更管理、リスクアセスメントといった「プロセス品質」が厳しく問われます。これは、航空宇宙や先端医療機器など他の高度なものづくりにも共通する考え方であり、自社の品質保証体制を国際的なレベルで見直す良い機会となり得ます。
3. 規制と標準化への戦略的対応
新しい技術が実用化される過程では、それに伴う新たな規制や工業規格が形成されていきます。今回のNRCの認可プロセスは、今後の先進炉燃料に関する安全基準の一つのベンチマークとなるでしょう。こうした海外の規制当局の動向を把握し、将来の標準化を見据えて自社の技術開発や品質管理体制を準備しておくことが、将来の市場参入において競争優位を築く鍵となります。
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