今回は平成28年度 電力科目 A問題4を解説します。核燃料サイクルについて、濃縮度・使用済燃料の処理・混合燃料・増殖する炉を埋める空欄補充問題です。
この問題は令和7年度上期 A問題4（原子力2）として本文・選択肢・答えの番号まで完全に再出題されました。9年越しの完全リサイクルで、核燃料サイクルの流れがそれだけ不動の頻出テーマだということです。
出題のポイント
平成28年度 電力科目 A問題4：問題文と選択肢
まずは、実際の試験問題を確認してみましょう。
電験3種 電力科目 【原子力】 平成28年度 A問題4
次の文章は、原子力発電における核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。
(ア) (イ) (ウ) (エ) (1) 3〜5 再処理 MOX燃料 高速増殖炉 (2) 3〜5 再処理 イエローケーキ 高速増殖炉 (3) 3〜5 再加工 イエローケーキ 新型転換炉 (4) 10〜20 再処理 イエローケーキ 高速増殖炉 (5) 10〜20 再加工 MOX燃料 新型転換炉
ポイント解説：濃縮3〜5%→再処理→MOX燃料→高速増殖炉（完全再出題の原典）
(ア)(イ)：軽水炉用の濃縮度は3〜5%程度（低濃縮ウラン）。使用済燃料からウランとプルトニウムを分離抽出する処理は再処理（「再加工」は正式な用語ではない）。
(ウ)(エ)：ウランとプルトニウムを混合したMOX燃料を軽水炉で使うのがプルサーマル（イエローケーキは製錬後のウラン精鉱でサイクルの入口側の用語）。高速中性子でウラン238をプルトニウムに変換し、消費した以上の核分裂性物質を得るのが高速増殖炉。よって(ア)3〜5・(イ)再処理・(ウ)MOX燃料・(エ)高速増殖炉で答えは(1)。★本問は令和7年度上期 A問題4として選択肢の並びまで完全に再出題され、答えも同じ(1)——H18問15→R04下問15（火力）と並ぶ完全リサイクルの実例。ただし保護装置のように並び替えられる例も多いので、番号ではなく中身で解く姿勢は変えないこと。
問題の解説
STEP1 (ア)(イ)
軽水炉用の濃縮度=3〜5%。使用済燃料の処理=再処理。
STEP2 (ウ)(エ)
U+Puの混合=MOX燃料（プルサーマル）。消費より多く生成=高速増殖炉→(1)。
STEP3 再出題情報
R07上A問題4に本文・選択肢・答えごと再出題（どちらも(1)）。
答え：(1)
💡 覚え方
核燃料サイクル：採鉱→製錬（イエローケーキ）→転換→**濃縮3〜5%**→再転換・加工→軽水炉→使用済燃料→**再処理**→**MOX燃料**→**プルサーマル**。転換比：軽水炉0.6／**高速増殖炉は1超**。**H28問4→R07上問4へ完全再出題（答えも同じ(1)）**——核燃料サイクルは電験で最も安定した頻出テーマの一つ。
⚠️ よくある間違い
濃縮度10〜20は誤り（軽水炉は3〜5%）。「再加工」ではなく「再処理」。イエローケーキ（入口）とMOX燃料（出口）の取り違え。新型転換炉（重水減速）と高速増殖炉（増殖する）の区別。
まとめ
| (ア) | 軽水炉用の濃縮度は3〜5% |
| (イ) | 使用済燃料からU・Puを分離＝再処理 |
| (ウ) | U＋Pu＝MOX燃料（プルサーマル） |
| (エ) | 消費より多く生成＝高速増殖炉 |
| 答え | (1)（R07上問4と本文・答えとも同一） |
▼あわせて解きたい関連問題
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