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メガトンからメガワットへのプログラム、別名「米国・ロシア高濃縮ウラン購入協定」は、ロシアと米国の間で締結された協定であり、ロシアが500メトリックトンの「余剰」兵器級ウラン（2万発の核弾頭に相当）を1万5000メトリックトンの低濃縮ウランに転換し、米国がこれを商業用原子力発電所で使用するために購入した。このプログラムの正式名称は、 1993年2月18日付の「ロシア連邦政府とアメリカ合衆国政府との間の核兵器から抽出された高濃縮ウランの処分に関する協定」である。 [ 1 ]この協定に基づき、ロシアは、ロシアの防衛目的を超えることが判明した高濃縮ウラン（HEU）から得られた低濃縮ウラン（LEU）を米国に供給することに同意した。米国は低濃縮ウラン燃料の購入に合意した。
このプログラムの最初の提案は、MITの物理学者トーマス・ネフが1991年10月24日付のニューヨーク・タイムズ紙の論説で行った。[ 2 ] 1992年8月28日、モスクワで、米国とロシアの交渉担当者が20年間の協定に仮署名し、ジョージ・H・W・ブッシュ大統領が1992年8月31日にこの協定を発表した。[ 3 ] 1993年、ビル・クリントン大統領が協定に署名し、開始し、その後、両当事者が商業的な実施契約に署名した。このプログラムは2013年12月に無事完了した。
このプログラムは、歴史上最も成功した軍縮プログラムの一つとして評価されたが、核燃料の価格設定が低かったため、西側企業はウラン精製能力への投資を控えた。その結果、2022年までにロシアの国営企業ロスアトムが世界の濃縮ウランの約50％、米国で使用される核燃料の25％を供給するようになった。
この協定に基づき、米国とロシアは、ソ連時代の核弾頭から取り出した500トンの高濃縮ウラン（ウラン235を90%濃縮したもの）を低濃縮ウラン（ウラン235が5%未満）に転換する20年間のプログラムを商業的に実施することに合意した。協定の条件では、政府資金なしで商業的に実施することが求められていた。協定では、米国側の執行機関としてエネルギー省が指名された。 [ 4 ]エネルギー省は、新たに民営化された米国濃縮公社（USEC）を商業機関、すなわち執行プログラムの請負業者に任命した。ロシア連邦は、原子力省（Minatom）の商業子会社であるテクスナベエクスポート（TENEX）を、商業的にプログラムを実施する機関に指定した。1994年1月14日、USECとTENEXの間で商業契約（HEU-LEU契約）が締結された。契約条件では、ロシアの原子力施設でHEUを希釈（ダウンブレンディング）してLEUに転換することも求められていた。 USECはその後、低濃縮ウラン燃料を購入し、米国内の自社施設へ輸送する。低濃縮ウランの最初の出荷は1995年5月に行われた。
このプロセスの価値は、LEUフィード（天然ウランのフィード成分）と、分離作業単位（SWU）で測定される変換プロセスに関わる作業の2つの要素から成ります。どちらも別々の商業的価値を持っています。この問題に関する政府および商業協定の条項の解釈に関する初期の意見の相違が論争と遅延につながりました。各出荷にはLEUが含まれていますが、世界のウラン市場の商業的性質により、ウランと濃縮成分は別々の商業的価値とコストとして定義されます。合意された解決策は、USECが購入したSWU成分の支払いを継続し、LEUフィード成分の相当量をロシア側に移転することでした。1999年3月、Minatomと米国エネルギー省は、ロシア連邦への原料移転に関する協定（移転協定）に署名し、同時にTENEXは、LEUフィードの購入に関して西側企業グループ（Cameco、カナダ、Cogema、フランス、Nukem、ドイツ/米国）と契約を締結しました。年月が経つにつれ、多くの商業契約条件が相互の利益を考慮して再交渉され、改訂された。
メガトンからメガワットへのプログラムは1993年に開始され、2013年12月に予定通り完了しました。合計500トンのロシアの核弾頭級高濃縮ウラン（20,008発の核弾頭に相当）がロシアで約15,000トンの低濃縮ウラン（LEU）に転換され、米国の原子力発電所の燃料として使用するために米国に売却されました。このプログラムは、現在までに最大かつ最も成功した核不拡散プログラムです。このプログラムの下でウランを含む低濃縮燃料を受け入れた最初の原子力発電所は、 1998年のクーパー原子力発電所でした。 [ 5 ] 20年間のメガトンからメガワットへのプログラムの間、米国で生産された電力の最大10%が、ロシアの高濃縮ウランから作られた低濃縮ウランを使用して製造された燃料によって発電されました。[ 6 ]
この期間中、米国政府は比較的小規模ながら、余剰の核弾頭用高濃縮ウランの一部を発電所用燃料に転換してきた。また、核弾頭用プルトニウムを燃料に転換し、米国の発電所の核燃料を増強する商業的な実現可能性を実証する取り組みも行われている。
原子力産業関係者は、メガトンからメガワットへの協定の完了後、他のウラン供給源を見つける必要が生じるほどの需要の高まりを予測した。[ 6 ] 2011年、TENEXとUSECは、米国への濃縮サービスの提供に関する長期契約（移行供給協定 - TSA）を締結し、2015年以降の年間供給量は、HEU協定に基づく年間供給量の約半分に達する可能性があるとした。[ 7 ]メガトンからメガワットプログラムと同様の新たな取り組みの計画は発表されていない。
このプログラムは最も成功した軍縮プログラムの一つとして挙げられているものの、燃料の販売価格が低すぎると批判されている。[ 8 ]設定された価格により、米国や欧州の企業はロシアの核燃料と競争することが不採算となり、2022年までにロシアは世界の濃縮ウランのほぼ半分、米国で使用される核燃料の約4分の1を供給するようになった。[ 8 ]その結果、米国企業はロシア政府所有の原子力企業であるロスアトムに約10億ドルを支払うことになり、ロシアの核燃料は、ロシアによるウクライナ侵攻の結果として他のロシアのエネルギー製品に課せられた禁輸措置の対象外となった。[ 8 ]さらに、ビル・ゲイツの原子力発電ベンチャーであるテラパワーが提案する新型原子炉には、現在ロスアトムからしか供給できない燃料が必要である。[ 8 ]ウレンコのようなウラン精製会社は、西側諸国政府が国内サプライチェーンの重要性を認識し、その発展を促進するための法制化を行うことを期待している。[ 8 ]
ロンドンの王立統合軍事研究所の Darya Dolzikova 氏による最近の分析によると、米国の企業は昨年、ロスアトムに総額 10 億ドル近くを送金した。 ... 現在、その燃料の唯一の供給源はロスアトムである。「原子炉を稼働させるには燃料が必要だ」と、ゲイツ氏が支援する TerraPower の対外関係担当ディレクター、ジェフ・ネイビン氏は語った。同社はワイオミング州に最初の原子炉を建設する予定だ。ネイビン氏は、米国は長年にわたり核燃料の国内サプライチェーンを構築することに消極的だったことの代償を払っていると述べた。 ... 1990 年代、Urenco は数十年来米国で最初の新しいウラン濃縮プラントとなる計画を開始した。しかし、メガトンズ社の取引によって、「そのプロジェクトの事業計画は完全に崩壊した」と彼は述べた。今日、その歴史は米国の原子力産業の考え方に「間違いなく」影響を与え、企業の取締役会が必要な数十億ドルを投資することに消極的になっている、と彼は付け加えた。