日本原子力研究開発機構(原子力機構)は、その化学的特性から“電池の活物質として潜在的な可能性をもつ”とされるウランを用いた「ウラン蓄電池」を世界で初めて開発。充放電性能を確かめたと3月13日に発表した。

  • ウラン蓄電池のイメージ
    (出所:原子力機構Webサイト)

同成果は、原子力機構 原子力科学研究所 NXR開発センター 大容量蓄電池開発特別チームの大内和希研究副主幹、同・植野雄大研究員、同・渡邉雅之研究主席らの研究チームによるもの。今回の技術に関しては、2024年11月に特許出願が行われた。

ウランの同位体の235Uを原子力発電の燃料として利用するためには、工程として「濃縮」を経る必要がある。その結果生成されるのが、235Uの含有量が低い「劣化ウラン」だ。

原子力規制庁が2024年5月に発表した「我が国における令和5年(2023年)の保障措置活動の実施結果」によれば、日本国内に約1万6,000トン、世界全体では約160万トンの劣化ウランが存在する。しかし、現在の原子力発電の主力である軽水炉においては、劣化ウランは燃料として利用できない。そのため増加の一途をたどっており、放射性物質として厳重に保管する以外にないのが現状だ(高速増殖炉の技術が確立されれば、燃料として利用できるようになる可能性がある)。

ウランは核分裂物質であるため、一般的には負のイメージを持たれやすいが、その優れた化学的特性として、酸化数が3価から6価までと幅広いことが挙げられる。この酸化数の多様性は、酸化還元反応を利用した充放電を可能とする活物質としての応用ポテンシャルを示唆するものである。

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