(解説)核兵器と原子炉について

　現在の国際社会にとって、北朝鮮およびイランの核問題の解決は、大きな課題となっている。ここでは、その問題の中心にある核兵器と原子炉について説明する。

（1）核兵器¹の原料：ウランとプルトニウム
　核兵器は、中性子の照射により原子が分裂する際に放出される巨大なエネルギーを利用した兵器であるため、核兵器の製造には、まず、核分裂を起こしやすい原子からなる物質（核分裂物質）を入手することが必要となる。代表的な核分裂物質として、ウランとプルトニウムがある。
　天然ウランは、核分裂を起こしやすいウラン235とそうでないウラン238²からなり、ウラン235は天然ウランに約0.7％しか含まれていない。したがって、核兵器の原料として使用するには、天然ウランからウラン235だけを抽出する作業（濃縮）が必要となる。ウランの濃縮には、一般的に、数千の遠心分離機³を連接した大規模な濃縮施設が必要とされ、濃縮施設においてウラン235の濃度は兵器級（90％以上）に高められる。
　一方、プルトニウムは自然界には存在せず、ウラン238に中性子を照射して吸収させることにより、人工的に作り出される。原子力発電用原子炉は、ウラン燃料棒に中性子を照射し、ウラン235の核分裂エネルギーを利用して発電を行うと同時に、ウラン燃料棒に含まれる大量のウラン238に中性子が吸収され、副産物としてプルトニウムが生成される。その結果、発電に使用した後の使用済燃料棒には、ウラン235、ウラン238、プルトニウムなどが混在しているが、再処理施設において化学的処理を施すことにより、プルトニウムの抽出が可能となる。
　なお、中性子は核分裂を起こすトリガーとなり、核分裂連鎖反応を維持する重要な存在であるが、ウラン235の核分裂時には平均約2.5個の中性子が放出される一方、プルトニウムの核分裂時には平均約2.8個の中性子が放出される。したがって、ウランよりもプルトニウムの方が核兵器の小型化に適しており、現在、世界のほとんどの核兵器はプルトニウム型となっている。

（2）原子炉の種類とイラン・北朝鮮の核疑惑
　原子力発電用原子炉には、使用される減速材⁴の違いにより、黒鉛減速炉、重水炉、軽水炉がある。黒鉛減速炉と重水炉は燃料として天然ウランを使用するのに対し、軽水炉は燃料としてウラン235の濃度を3〜5％に高めた低濃縮ウランを使用する。したがって、軽水炉の稼動には低濃縮ウランの確保が前提となるが、それには、国産または輸入の2つの選択肢があり、前者の場合、濃縮施設が民生用か兵器用かの見極めが問題となる。
　北朝鮮は、94（平成６）年の「枠組み合意」により、KEDOによる軽水炉の提供を条件に、プルトニウムの生産により適しているとされる国産の黒鉛減速炉の開発を断念し、北朝鮮によるプルトニウム型核兵器開発疑惑は一応の解決を見た。軽水炉については、低濃縮ウランの輸入が必要であるため、その監視が容易であること、また、燃料棒の取替え時に原子炉を停止する必要があるため、プルトニウムを含む使用済燃料棒の監視が容易であることなどから、黒鉛減速炉の場合よりも核兵器の製造を防止しやすいとされる。その後、北朝鮮は、軽水炉用低濃縮ウランを輸入する予定であったにもかかわらず、遠心分離機の原材料を輸入しようとしていた疑いが持ち上がり、その結果、ウラン型核兵器の開発についても疑惑が持たれている。
参照＞ 本章2節

　一方、イランは、自国で建設中の軽水炉の稼動に必要な低濃縮ウランの製造のためとして自国内でのウラン濃縮技術の確立を目指しているが、02（平成14）年まで、ウラン濃縮がIAEAに未申告のまま実施されていたことから、ウラン型核兵器開発の疑惑が持たれている。また、イランは、重水炉も建設中であるが、軽水炉に加えて重水炉も必要な理由が明確でないこと、重水炉は黒鉛減速炉と同様、軽水炉よりもプルトニウムの生産に適しているとされることから、プルトニウム型核兵器開発の疑惑も持たれている。