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ウラン採掘とは、地中からウラン鉱石を抽出するプロセスです。2022年には約5万トンのウランが生産されました。カザフスタン、カナダ、ナミビアがウラン生産量上位3カ国であり、これら3カ国で世界の生産量の69%を占めています。年間1,000トン以上を生産している他の国には、オーストラリア、ニジェール、ロシア、ウズベキスタン、中国などがあります。[ 2 ]世界の採掘されたウランのほぼすべてが原子力発電所の動力源として使用されています。歴史的には、ウランはウランガラスやフェロウランなどの用途にも使用されていましたが、ウランの放射能と毒性のためにこれらの用途は減少しており、現在では主に、ウラン弾薬にも使用されている豊富で安価な劣化ウランが供給されています。劣化ウランは安価であることに加えて、半減期の短い放射性核種である234の含有量が少ないため、放射能も低い。Uと235天然ウランよりもU値が高い。
ウランは、原位置浸出法（世界生産量の57%）または従来の地下採掘法もしくは露天掘り法（生産量の43%）によって採掘されます。原位置採掘では、浸出液が掘削孔からウラン鉱床に注入され、鉱石を溶解します。ウランを豊富に含む液体はその後地表に汲み上げられ、ウラン化合物が溶液から抽出されます。従来の採掘では、鉱石は均一な粒径に粉砕され、その後、化学的浸出によってウランを抽出するように処理されます。[ 3 ]粉砕プロセスでは、一般的に天然ウランからなる乾燥粉末状の物質「イエローケーキ」が生成され、これは現在、ウラン市場でU3O8として一般的に販売されています。CANDUのような重水炉をはじめとする一部の原子力発電所は天然ウラン（通常は二酸化ウランの形）で運転できるが、商業用原子力発電所の大部分と多くの研究用原子炉はウラン濃縮を必要とし、それによって235の含有量が増加する。用途に応じて、天然の0.72%から3～5%（軽水炉での使用の場合） 、あるいはそれ以上のU値まで変化する。
1789年にマルティン・ハインリヒ・クラプロートがこの元素を発見する以前は、硝酸塩、硫酸塩、リン酸塩、酢酸塩、カリウムおよびナトリウム二ウラン酸塩などのウラン化合物が生産されていた。クラプロートは、オア山脈のジョージ・ワグスフォート鉱山のピッチブレンドからこの元素を検出し、ガラス着色剤として商業的に利用することを確立した。この山脈のピッチブレンドは1565年には既に言及されており、1825年から1898年までに110トンのウランが生産された。1852年には、中央山塊のウラン鉱物オートナイトが特定された。[ 4 ]
1850 年頃、ボヘミアのヨアヒムスタールでウラン採掘が始まり、 1850 年から 1898 年にかけて620トン以上のウラン金属 (tU) が生産され、1968 年の閉鎖までに 10,000 tU が生産された。1871 年、コロラド州セントラル シティでウラン鉱石の採掘が始まり、1895 年までに 50 t が採掘された。1873 年、コーンウォールのセント スティーブン イン ブランネルのサウス テラス鉱山でウラン採掘が始まり、19 世紀にその地域で生産された 300 tU の大部分がそこで生産された。1898 年、ウラバン鉱床帯でカルノー石が初めて採掘され、年間 10 tU が産出された。[ 4 ]
1898年、ピエール・キュリーとマリー・スクウォドフスカ＝キュリーはザンクト・ヨアヒムスタールから1トンのピッチブレンドを受け取り、マリーはそこから元素ラジウムを特定した。ピエールはそれを癌治療薬として使用することを提唱し、それがその町の温泉ビジネスを促進した。[ 5 ]
1913年にカタンガ州のシンコロブウェが発見された。1931年にはポートラジウム鉱床が発見された。その他の重要な発見には、ベイラ州、チュヤ・ムユン、ラジウムヒルなどがある。[ 4 ]
1922年、ユニオン・ミニエール・デュ・オー・カタンガ社はシンコロブウェ鉱山で医療用ラジウムの生産を開始したが、ラジウム市場の縮小に伴い1930年代後半に閉鎖した。1940年5月、ナチス・ドイツはベルギーに侵攻し、そこに保管されていたユニオン・ミニエール社のウラン鉱石を押収した。1942年9月18日、マンハッタン計画のために、スタテン島のバヨンヌ橋近くのアーチャー・ダニエルズ・ミッドランド社の倉庫に鉱石を備蓄していたユニオン・ミニエール社のエドガー・センジエから、シンコロブウェ産ウラン鉱石1250トンが購入された。1943年、センジエはアメリカ陸軍工兵隊の資源とアメリカからの1300万ドルの投資により、シンコロブウェ鉱山を再開した。 [ 5 ] : 45–50、54–55 Sengier は、 ウラン鉱石が鉱山から深さ 79 メートルまで採掘されたが、さらに 101 メートルの鉱石が採掘可能であると報告した。これは、最大 60% の三ウラン八酸化物10,000 トンに相当する。このプロジェクトは、エルドラド鉱山 (ノースウエスト準州)からの生産物の大部分も取得した。[ 6 ]
リチャード・ローズによれば、ドイツのウラン研究について、「トリウム専門家のアウアー は、1940年1月にヨアヒムスタール鉱石から精製された最初の1トンの純粋な酸化ウランを陸軍省に納入した。1940年6月には 、アウアーは占領下のベルギーのユニオン・ミニエールから60トンの精製酸化ウランを注文した。」[ 7 ]
ソビエト連邦のカザフスタン共和国とロシア・ソビエト連邦社会主義共和国は後に世界有数のウラン生産国となるが、第二次世界大戦終結直後はソ連国内に大規模なウラン鉱床が存在することは知られていなかったため、ソ連は衛星国である東ドイツとチェコスロバキアで大規模な採掘事業を展開した。これらの国では、鉱床がエルツ山地に存在していたことが知られていた。意図的に曖昧な名称のSDAG Wismut（ドイツ語でビスマスを意味する「Wismut」は、ソ連が明らかに求めていなかった金属の探査を装うためのものだった）は、ザクセン鉱床地帯最大の雇用主となり、ヨハンゲオルゲンシュタットのような辺鄙な鉱山町は数年で人口が10倍に膨れ上がった。採掘には莫大な費用がかかり、鉱山労働者は一方で厳しい弾圧と監視の対象となったが、他方では他の東ドイツ国民よりも消費財の供給が手厚かった。生産量は世界のウラン市場価格には決して太刀打ちできなかったものの、採掘された物質の二重用途性、そして鉱山労働者に軟通貨で支払い、ウランを硬通貨で売却したり、硬通貨で支払わなければならない輸入の代替品として利用できる可能性があったことから、冷戦中を通して採掘事業を継続することが有利に働いた。ドイツ再統一後、採掘は縮小され[ 8 ]、採掘によって影響を受けた土地の復旧という困難な作業が始まった[ 9 ] 。
ヴィスムート社の支配下にあった17の町と鉱山は、ソ連初の原子爆弾「ジョー1」に使用されたウランの50％ 、ソ連の核開発計画で使用されたウランの80％を供給した。15万人の労働者のうち、1281人が事故で死亡し、2万人が負傷した。1953年のスターリンの死後、赤軍は生産管理をSDAGに引き渡し、囚人労働者が釈放されたため、労働者数は4万5000人に減少した。1953年のピーク時には、ザンクト・ヨアヒムスタール鉱山には1万6100人の囚人がおり、その半数はソ連の政治犯であった。[ 5 ]： 135～142、151～157、161 ～167、173 ～176
1975年までに、世界のウラン鉱石生産量の75%は、カナダのエリオット湖地域、ウィットウォーターズランド、コロラド高原にある石英礫岩と砂岩から産出された。[ 10 ]
1990年には世界の生産量の55%が地下鉱山から産出されていたが、1999年には33%に減少した。2000年以降、カナダの新規鉱山により地下採掘の割合が再び増加し、オリンピック・ダム鉱山を含めて現在は37%となっている。原位置浸出（ISL、またはISR）採掘は、主にカザフスタンのおかげで、全体の割合を着実に増やしている。[ 11 ]
2009年の主要生産鉱山には、マッカーサーリバーウラン鉱山（7400 tU）、レンジャーウラン鉱山（4423 tU）、ロッシングウラン鉱山（3574 tU）、モイインクム砂漠鉱山（3250 tU）、ストレルツォフスク鉱山（3003 tU）、オリンピックダム鉱山（2981 tU）、アルリット鉱山（1808 tU）、ラビットレイク鉱山（1400 tU）、アコウタ鉱山（1435 tU）、マクリーンレイク鉱山（1400 tU）などがあった。世界最大のウラン鉱床には、オリンピック・ダム鉱山（295,000 tU）、イムラレン鉱山（183,520 tU）、マッカーサー・リバー鉱山（128,900 tU）、ストレリツォフスク鉱山（118,341 tU）、ノヴォコンスタンティノフカ鉱山（93,630 tU）、シガー・レイク鉱山（80,500 tU）、ウズベキスタン鉱山（76,000 tU）、エルコン鉱山（71,300 tU）、ブラジルのイタタイア複合施設（67,240 tU）、マレニカ・プロジェクト（62,856 tU）、ランガー・ハインリッヒ鉱山（60,830 tU）、ドミニオン鉱山（55,753 tU）、インカイ・ウラン・プロジェクト（51,808 tU）などがある。 tU、Kiggavikプロジェクトは51,574tU、Rössing鉱山は50,657tU、オーストラリアのYeleerieプロジェクトは44,077tU、Trekkopje鉱山は42,243tUである。[ 12 ]
様々な種類のウラン鉱床が発見され、採掘されてきた。ウラン鉱床は主に3種類あり、不整合型鉱床（古砂鉱床）と砂岩型鉱床（ロールフロント型鉱床とも呼ばれる）が含まれる。
ウラン鉱床は、地質学的環境と発見された岩石の種類に応じて15のカテゴリーに分類されます。この地質学的分類システムは、国際原子力機関（IAEA）によって決定されています。[ 13 ]
ウランは海水にも含まれていますが、現在のウラン市場の価格では、回収を経済的にするにはコストを3～6分の1に下げる必要があります。[ 14 ]
堆積岩中のウラン鉱床には、砂岩（カナダおよび米国西部）[ 15 ] 、 先カンブリア時代の不整合（カナダ）[ 15 ] 、リン酸塩[ 15 ] 、先カンブリア時代の石英礫岩、崩壊角礫岩パイプ（アリゾナ角礫岩パイプのウラン鉱化作用を参照）、およびカルクリート中の鉱床が含まれる。
砂岩ウラン鉱床は、一般的に2種類に分類されます。ロールフロント型鉱床は、砂岩体の傾斜上側の酸化部分と、傾斜下側の還元部分との境界に発生します。準整合型砂岩ウラン鉱床（コロラド高原型鉱床とも呼ばれる）は、多くの場合、全体的に酸化した砂岩体の中に発生し、砂岩中の炭化した木材などと関連した局所的な還元帯に存在することがよくあります。
先カンブリア時代の石英礫岩型ウラン鉱床は、20億年以上前の岩石にのみ存在する。これらの礫岩には黄鉄鉱も含まれている。これらの鉱床は、カナダのオンタリオ州ブラインドリバー・エリオットレイク地区や、南アフリカの金鉱床であるウィットウォーターズランド礫岩層で採掘されている。
不整合型の鉱床は、中央計画経済圏外の世界（WOCA）のウラン鉱床の約33％を占めている。[ 16 ]
熱水性ウラン鉱床には、脈状ウラン鉱石が含まれます。脈状熱水性ウラン鉱床は、通常、角礫岩、断裂、剪断帯を埋めるウラン鉱物の後成的濃縮を表しています。[ 17 ]多くの研究が、熱水性脈状鉱床のウランの起源を特定しようとしてきましたが、潜在的な起源は依然として謎のままですが、風化と長期にわたる堆積物の蓄積地域からの力によって破壊された既存の岩石が含まれると考えられています。[ 17 ]サウス・チャイン・ブロックは、過去半世紀にわたって脈状熱水性ウラン鉱床の需要に依存してきた地域の一例です。[ 17 ]火成鉱床には、グリーンランドのイリマウサックのネフェリン閃長岩貫入岩、ナミビアのロッシングの散在ウラン鉱床などがあります。ウランを含むペグマタイト、およびオレゴン州のマクダーミットカルデラのオーロラクレーター湖鉱床。散在鉱床は、米国のワシントン州とアラスカ州でも発見されている。[ 18 ] [ 19 ]
角礫岩ウラン鉱床は、地殻変動による破砕や風化によって砕かれた岩石中に見られます。角礫岩ウラン鉱床は、インド、オーストラリア、米国で最も一般的です。[ 20 ]大きな角礫岩の塊は角礫岩パイプまたはチムニーと呼ばれ、不規則でほぼ円筒形のような形状の岩石で構成されています。角礫岩パイプの起源は不明ですが、交差部や断層で形成されると考えられています。岩粉と呼ばれる粉砕された母岩中に固まって見つかる場合、通常は銅またはウランの採掘現場であることが多いです。アリゾナ州カッパークリークには約500の鉱化角礫岩パイプがあり、コロラド州クリップルクリークにも火山パイプに関連した角礫岩パイプ鉱床があります。
世界最大のウラン鉱床であるオリンピック・ダム鉱山は、 1975年にウェスタン・マイニング・コーポレーションによって発見され、 BHPが所有している。[ 21 ]
ウラン探査は、放射性同位体の存在を検出するための特殊な機器を使用する点を除けば、他の鉱物探査と類似している。
ガイガーカウンターは、あらゆるエネルギーレベルの放射線の総計数率を記録する、元祖放射線検出器でした。電離箱とガイガーカウンターは、1930年代に初めて現場での使用に適応されました。最初の可搬式ガイガー・ミュラーカウンター（重量25kg ）は、1932年にブリティッシュコロンビア大学で製作されました。GSCのHVエルズワースは、1934年に軽量でより実用的な装置を製作しました。その後のモデルは、ガイガーカウンターがシンチレーションカウンターに取って代わられるまで、長年にわたりウラン探査の主要な機器として使用されました。
放射性鉱物の探査に空中検出器を使用することを最初に提案したのは、1943年にポート・ラジウムで働いていた地球物理学者GC・リドランドでした。1947年には、エルドラド・マイニング・アンド・リファイニング・リミテッド（カナダの国営企業で、後にカメコ・コーポレーションに売却）によって、空中放射線検出器（電離箱とガイガーカウンター）の記録に残る最初の試験が行われました。携帯型ガンマ線スペクトロメーターの最初の特許は、マニトバ大学のプリングル、ロールストン、ブラウネルの各教授によって1949年に出願されました。これは、彼らがサスカチュワン州北部で地上と空中で最初の携帯型シンチレーションカウンターの試験を行ったのと同じ年です。
空中ガンマ線スペクトロメトリーは、現在ウラン探査の主流技術として認められており、地質マッピング、鉱物探査、環境モニタリングなど世界中で応用されています。ウランの測定と探査に特に使用される空中ガンマ線スペクトロメトリーでは、線源と検出器間の距離や、鉱物、周囲の土壌、さらには空気中における放射線の散乱など、多くの要因を考慮する必要があります。オーストラリアでは、シャトルレーダー地形ミッション（SRTM）の標高と空中ガンマ線スペクトロメトリー画像に基づいて、探鉱者を支援するための風化強度指数が開発されています。[ 22 ]
地球物理学的技術によって発見されたウラン鉱床は、評価され、サンプルが採取され、鉱床から特定のコストで抽出可能なウラン物質の量が決定されます。ウラン埋蔵量は、定められたコストで回収可能と推定される鉱石の量です。価格が上昇したり、技術によって既知の、以前は経済的に採算が合わなかった鉱床の回収コストが低減したりすると、埋蔵量は増加します。ウランの場合、この効果は特に顕著で、現在最大の経済的に採算が合わない埋蔵量である海水からのウラン抽出量は、既知の陸上ウラン資源すべてを合わせた量よりも多いのです。[ 23 ] [ 24 ] [ 25 ]
2008年から少なくとも2024年まで、国外ウラン探査・開発費用を報告している国は、中国、日本、フランス、ロシアの4カ国のみである。[ 26 ]： 205
米国は、中国がロシアからのウラン輸入禁止措置を回避するために、ロシアから濃縮ウランを輸入しながら自国のウランを米国に輸出しているかどうかを調査している。この調査は、ロシアのウクライナ戦争への資金提供を断つことを目的とした2023年12月の禁止措置後、中国から米国へのウラン輸出が急増したことを受けて行われた。[ 27 ]
他の種類の硬岩採掘と同様に、ウランの採掘方法にもいくつかの種類があります。2022年には、各採掘方法によるウランの生産割合は以下のとおりでした。原位置浸出（59.8%）、地下採掘（18.0%）、露天掘り（15.9%）、ヒープリーチング（2018年頃から0.0%）、副産物/副産物（6.1%）。[ 28 ] 2015 年以降、原位置浸出法は、特にカザフスタンで低コストの代替手段として、世界のウラン生産量に占める割合が増加しており、2021 年にピークに達しました。生産方法の分布の変化は、以前は休止していた鉱山の閉鎖または再開によっても説明できます。たとえば、地下採掘を使用するカナダのマッカーサーリバー鉱山の再開、または露天掘りの割合を大幅に減らしたオーストラリアのレンジャー鉱山とニジェールのアクータ鉱山の閉鎖などです。[ 29 ] [ 28 ]
露天掘りでは、掘削と爆破によって表土を除去して鉱床を露出させ、その後、ローダーやダンプトラックを使用して爆破と掘削によって鉱床を採掘します。作業員は密閉されたキャビンで多くの時間を過ごすため、放射線への被ばくは制限されます。空気中の粉塵レベルを抑制するために水が広く使用されます。地下水はあらゆる種類の採掘で問題となりますが、露天掘りでは、通常の対処法、つまり目的の鉱物が自然の地下水位より下にある場合、水を汲み出して地下水位を下げることです。地下水が除去されると地盤が大きく沈下する可能性があり、採掘終了後に地下水位が再び上昇すると、再び予測不能な動きをする可能性があります。採掘後の土地の復旧は、除去された物質の量に応じてさまざまな方法で行われます。ウランはエネルギー密度が高いため、以前の鉱山跡を覆土で埋め戻すだけで十分な場合が多いが、以前の地表レベルと自然地下水位の高さの差を超える質量不足が生じた場合、地下水の汲み上げが停止すると人工湖が形成される。露出した岩石に亜硫酸塩、硫化物、または硫酸塩が存在する場合、酸性鉱山排水は新たに形成される水域にとって懸念事項となる可能性がある。現在、鉱山会社は採掘が継続している間、将来の復旧のための基金を設立することが法律で義務付けられており、これらの基金は通常、鉱山会社の倒産の影響を受けないように預け入れられる。
ウランが露天掘りには深すぎる場所に存在する場合、トンネルや坑道を掘ってウラン鉱石にアクセスし、運び出す地下鉱山が利用されることがある。
地下ウラン採掘は、原理的には他の硬岩採掘と何ら変わりなく、銅、金、銀などの他の鉱石も同時に採掘されることが多い。鉱床が特定されると、鉱脈付近に立坑が掘られ、通常100～150メートル間隔で、鉱脈に向かって水平方向に横坑が掘られる。横坑から鉱脈に沿って、同様のトンネル（ドリフトと呼ばれる）が掘られる。鉱石を採掘するには、次の段階として、鉱床を貫通して、上向きに掘られたトンネル（レイズ）と下向きに掘られたトンネル（ウィンズ）を、レベルごとに掘る。レイズはその後、鉱脈から鉱石を採掘する採掘場（ストープ）を開発するために使用される。
採掘場は鉱山の作業場であり、鉱石を採掘する掘削場所です。採掘場の採掘方法には、一般的に 3 つの方法があります。「カット アンド フィル」または「オープン ストーピング」方式では、爆破後に鉱石を取り除いた後に残った空間に、廃石とセメントを充填します。「シュリンケージ」方式では、下のシュートから十分な量の砕石鉱石だけを取り除き、山の上から作業する鉱夫が次に砕く層をドリルで掘削して爆破し、最終的に大きな穴を残します。「ルーム アンド ピラー」と呼ばれる方法は、薄くて平らな鉱体で使用されます。この方法では、まず交差する坑道によって鉱体をブロックに分割し、その際に鉱石を取り除き、次にブロックを系統的に取り除き、天井を支えるのに十分な量の鉱石を残します。
換気のないウラン採掘におけるラドン被ばくによる健康被害が明らかになったことで、トンネル採掘によるウラン採掘から、露天掘りや原位置浸出技術といった、従来の採掘方法のような職業上の危険や鉱滓を生じさせない抽出方法への転換が促された。
密閉空間でのウラン採掘が行われる場合、大容量換気技術の使用を保証する規制が設けられれば、職業被ばくや採掘による死亡事故はほぼ排除できる。[ 30 ] [ 31 ]オリンピック・ダム鉱山やカナダの地下鉱山では強力なファンで換気が行われ、ウラン鉱山内のラドン濃度は非常に低い、実質的に「安全なレベル」に保たれている。ウラン鉱山以外の鉱山で自然発生するラドンも、換気によって制御する必要があるかもしれない。[ 32 ]
ヒープリーチングとは、採掘されて地表に積み上げられた鉱石から、化学薬品（通常は硫酸）を用いて経済的に価値のある元素を抽出するプロセスです。ヒープリーチングは一般的に、酸化鉱床に対してのみ経済的に実現可能です。硫化鉱床の酸化は、風化と呼ばれる地質学的プロセス中に起こります。そのため、酸化鉱床は通常、地表近くに存在します。鉱石中に他の経済的に価値のある元素が含まれていない場合、鉱山では、通常は低モル濃度の硫酸である浸出剤を用いてウランを抽出することを選択する場合があります。
経済的および地質学的条件が適切であれば、鉱山会社は広大な土地を緩やかな傾斜で平らにし、厚いプラスチック（通常はHDPEまたはLLDPE）を敷き詰め、場合によってはプラスチックライナーの下に粘土、シルト、または砂を敷きます。採掘された鉱石は通常、破砕機にかけられ、プラスチックの上に山積みされます。その後、浸出剤が鉱石に30～90日間噴霧されます。浸出剤が山積みの鉱石を濾過するにつれて、ウランは酸化岩との結合を断ち切り、溶液に溶け出します。溶液は傾斜に沿って濾過され、収集プールに集められ、そこからポンプで現場のプラントに送られてさらに処理されます。実際に抽出されるウランは一部（一般的には約70％）のみです。
溶液中のウラン濃度は、純粋なウランを硫酸から効率的に分離するために非常に重要です。異なる鉱石堆積物からは異なる濃度が得られるため、溶液は厳密に監視された混合プラントに送られます。適切に調整された溶液は、その後処理プラントに送られ、そこでウランが硫酸から分離されます。
ヒープリーチは、従来の製粉プロセスよりも大幅に安価です。低コストであるため、低品位鉱石でも経済的に採算が取れます（適切な種類の鉱床である場合）。米国の環境法では、周辺の地下水が汚染される可能性がないか継続的に監視することが義務付けられています。鉱山は、閉鎖後も継続的な監視を行う必要があります。過去には、鉱山会社が倒産し、鉱山の復旧責任が公に委ねられることがありました。21世紀の米国鉱業法の改正では、企業はプロジェクト開始前に復旧のための資金を積み立てることが義務付けられています。企業が倒産した場合、環境基準の遵守を保証するために、その資金は公によって管理されます。[ 33 ]
原位置浸出法（ISL）は、溶液採掘法、北米では原位置回収法（ISR）とも呼ばれ、鉱石を地中にそのまま残し、溶解させて鉱物を回収する。溶解した溶液を地表まで汲み上げ、そこで鉱物を回収する。そのため、地表への影響は少なく、尾鉱や廃石も発生しない。ただし、鉱床は使用する液体に対して透水性があり、鉱床から離れた場所の地下水を汚染しないような場所に位置している必要がある。
ウランISLは、鉱床内の天然地下水に錯化剤と、多くの場合酸化剤を添加して使用します。この溶液を地下鉱床に送り込み、浸出によって鉱石中の鉱物を回収します。濃縮された溶液が地表に戻されると、他のウラン精錬所（ミル）とほぼ同じ方法でウランが回収されます。
オーストラリアのISL鉱山（ベバリー鉱山、フォーマイル鉱山、ハネムーン鉱山）では、酸化剤として過酸化水素、錯化剤として硫酸が用いられています。カザフスタンのISL鉱山では、一般的に酸化剤は使用せず、循環溶液中の酸濃度をはるかに高くしています。米国のISL鉱山では、母岩帯水層に石膏や石灰岩などの酸を消費する鉱物が多量に存在するため、アルカリ浸出法が用いられています。炭酸塩鉱物が数パーセント以上含まれる場合、より効率的な酸浸出法よりもアルカリ浸出法を優先して使用する必要があります。
オーストラリア政府はウランの原位置浸出採掘に関するベストプラクティスガイドを公表しており、国際的な違いを考慮して改訂作業が進められている。[ 34 ]
海水中のウラン濃度は低く、約3.3ppb、つまり海水1リットルあたり3.3マイクログラムです。 [ 35 ]しかし、この資源の量は膨大で、一部の科学者は、この資源は世界的な需要に対して事実上無限であると考えています。つまり、海水中のウランの一部でも使用できれば、長期間にわたって全世界の原子力発電燃料を供給できるということです。[ 36 ]一部の支持者は、この統計は誇張されていると主張しています。[ 37 ] 1960年代から英国、フランス、ドイツ、日本で、酸化チタン化合物などの無機吸着剤によるこの低濃度元素の回収に関する研究開発が行われてきましたが、回収効率が低いため、この研究は中止されました。
日本原子力研究所高崎放射線化学研究施設（JAERI高崎研究施設）では、ポリマー繊維への放射線照射による吸着剤の製造に至るまで、研究開発が継続的に行われてきました。重金属を選択的に吸着する官能基（アミドオキシム基）を有する吸着剤が合成され、その性能が向上しました。ポリマー繊維吸着剤のウラン吸着容量は高く、従来の酸化チタン吸着剤と比較して約10倍にも達します。
海水からウランを抽出する方法の一つは、ウラン専用の不織布を吸着剤として用いることである。350 kgの不織布が入った3つの収集箱から回収されたウランの総量は、240日間海に浸漬した後、 1 kg以上のイエローケーキであった。 [ 38 ] Sekoらの実験は、 2006年にTamadaらによって再現された。彼らは、仮定によってコストが15,000円から88,000円まで変動することを発見し、「現在達成可能な最低コストは、沖縄の海域で4g-U/kgの吸着剤を使用し、18回繰り返した場合の25,000円である」と述べている。2008年5月の為替レートでは、これは約240ドル/kg-Uであった。[ 39 ]
2012年、ORNLの研究者らは、固体または気体の分子、原子、イオンの表面保持を行う従来の最良吸着剤をはるかに凌駕する「HiCap」と呼ばれる新しい吸着剤の開発に成功したと発表した。[ 40 ]「我々の吸着剤は、世界最高の吸着剤よりも7倍速い吸着速度で、5～7倍多くのウランを抽出できることを示しました」と、発明者の1人でORNLの材料科学技術部門のメンバーであるクリス・ヤンケは述べた。パシフィック・ノースウェスト国立研究所の研究者らが検証した結果によると、HiCapは水から有毒金属も効果的に除去する。[ 41 ] [ 42 ]
2012年には、この燃料源は現在のウラン価格の10倍で抽出できると推定された。[ 43 ] 2014年には、海水ウラン抽出の効率が向上したことで、このプロセスが大規模に実施されれば、軽水炉用の燃料を海水から生産することが経済的に競争力を持つだろうと示唆された。[ 44 ]海水から工業規模で抽出されたウランは、岩石の河川侵食と海底表面からのウランの自然溶解プロセスによって常に補充され、どちらも海水濃度の溶解平衡を安定したレベルに維持する。[ 45 ]一部の評論家は、これが原子力発電を再生可能エネルギーとみなす根拠を強化すると主張している。[ 46 ]
2025年、中国の研究者らは、従来の採掘技術と競争力のあるコストで海水からウランを回収できることを実証した。[ 47 ] [ 48 ]
ウランは、モリブデン、バナジウム、ニッケル、亜鉛、石油製品などの副産物とともに回収されることがあります。ウランはリン酸塩鉱物中にもよく含まれており、リン酸塩は主に肥料として利用されるため、ウランを除去する必要があります。リン石膏はリン酸塩採掘の廃棄物であり、かなりの量のウランとラジウムを含むことがあります。石炭フライアッシュにもかなりの量のウランが含まれており、ウラン抽出の原料として提案されています。
ウランは多くの岩石や海水にも自然に存在します。しかし、他の金属と同様に、経済的に採掘できるほど高濃度で存在することは稀です。[ 49 ] 他の資源と同様に、ウランも任意の濃度で採掘できるわけではありません。どのような技術を用いても、低品位鉱石の採掘はどこかの時点でコストがかかりすぎます。鉱山会社は通常、0.075%（750 ppm）を超える濃度を、現在のウラン市場価格で採掘が経済的に可能な鉱石、つまり岩石とみなします。[ 50 ]地殻には 約40兆トンのウランが存在します が、そのほとんどは微量濃度で分布しています。3 × 10 19 トンの質量。[ 51 ] [ 52 ] 1 kg あたり 130 ドル未満で抽出可能な鉱石に濃縮された量の推定値は、その総量の 100 万分の 1 未満である可能性がある。[ 53 ]
ウラン235は、原子炉で使用されるウランの核分裂性同位体であり、鉱石中のウランの約0.7%を占める。これは、直接原子力発電が可能な唯一の天然同位体である。ウラン235はウラン234から「生成」することができるが、ウラン238の自然崩壊生成物天然ウラン試料中に55 ppmのウラン235が存在するため、ウラン235は究極的には有限な非再生資源である。[ 56 ] [ 57 ] ウラン価格が現在低いため、商業用軽水炉の大部分は「ワンススルー燃料サイクル」で稼働しており、元のウラン238に含まれるエネルギーのほぼすべてがそのまま残されている。天然ウランの99%以上を占めるウラン237は、未使用のままです。核燃料再処理によって、そのエネルギーの一部を回収し、従来の発電用軽水炉で使用するMOX燃料またはリミックス燃料を製造することができます。この技術は現在、フランス、ロシア、日本で工業規模で使用されています。しかし、現在のウラン価格では、「投入」側だけを考慮すると、この技術は経済的に成り立たないと広く考えられています。
増殖炉技術は、現在のウラン埋蔵量で数十億年にわたって人類に電力を供給することを可能にし、それによって原子力発電を持続可能なエネルギーにする可能性がある。[ 58 ] [ 59 ]
埋蔵量は最も容易に入手できる資源です。[ 60 ] 世界のウラン埋蔵量の約96%は、オーストラリア、カナダ、カザフスタン、南アフリカ、ブラジル、ナミビア、ウズベキスタン、米国、ニジェール、ロシアの10か国にあります。[ 61 ]
既知のウラン資源は、ほとんどの鉱物の通常の水準よりも高い水準の確実な資源を表しています。現在の地質学的知識に基づくと、さらなる探査と価格の上昇により、現在の資源が消費されるにつれて、さらに多くの資源が確実に得られるでしょう。1985年から2005年の間にウラン探査はほとんど行われなかったため、現在見られる探査努力の大幅な増加により、既知の経済的資源は容易に倍増する可能性があります。他の金属鉱物との類似性に基づくと、2007年の価格水準から価格が倍増すると、時間の経過とともに測定資源は約10倍に増加すると予想されます。[ 62 ]
既知の従来型資源とは、存在が知られており、採掘が容易な資源のことである。[ 60 ] 2006年には、従来型資源は約400万トンであった。[ 63 ] 2011年には、これが700万トンに増加した。ウランの探査は増加しており、1981年から2007年にかけて、年間探査費用は400万米ドルから700万米ドルへと緩やかに増加した。これが2011年には1100万米ドルに増加した。[ 64 ]
世界最大のウラン鉱床は3か国にあります。オーストラリアは、世界のウランの推定資源量と推定資源量の30%強、約1.673メガトン（3.69 × 10 ^ 9ポンド）を保有しています。[ 49 ] カザフスタンは世界の埋蔵量の約12%、約651キロトン（1.4 × 10 ^ 9ポンド）を保有しています。[ 65 ] カナダは485キロトン（1,100 × 10 ^ 6ポンド）のウランを保有しており、これは約9%に相当します。[ 49 ]
未発見の従来型資源とは、存在すると考えられているが採掘されていない資源のことである。[ 60 ] 残りの鉱床を見つけて採掘を開始するには、相当な探査と開発の努力が必要となる。しかし、現時点では地球全体の地理がウランについて探査されていないため、利用可能な資源を発見する可能性はまだある。[ 66 ] OECDレッドブックには、世界中でまだ探査可能な地域が記載されている。多くの国が、未発見の鉱物資源の規模を推定するために、完全な航空磁気グラジオメーター放射測定調査を実施している。これらの方法は、ガンマ線調査と組み合わせることで、未発見のウランおよびトリウム鉱床の位置を特定することができる。[ 67 ] 米国エネルギー省は、1980年に最初で唯一の国家ウラン評価である国家ウラン資源評価（NURE）プログラムを実施した。[ 68 ]
二次ウラン資源は、核兵器、在庫、再処理、再濃縮などの他の供給源から回収されます。二次資源は発見コストが非常に低く、生産コストも非常に低いため、一次生産のかなりの部分を置き換えています。[ 69 ] 2017年には、ウラン需要の約7%が二次資源から満たされました。[ 70 ] [ 71 ]
核兵器備蓄の削減により、大量の旧兵器用ウランが民生用原子炉での使用のために放出された。その結果、1990年から、原子力発電のウラン需要のかなりの部分が、新たに採掘されたウランではなく、旧兵器用ウランによって供給されるようになった。2002年には、採掘されたウランは原子力発電需要のわずか54パーセントしか供給していなかった。[ 72 ]しかし、旧兵器用ウランの供給が使い果たされるにつれて採掘が増加し、2012年には採掘が原子炉需要の95パーセントを供給し、OECD原子力機関と国際原子力機関は、供給不足が2013年には完全に解消されると予測した。[ 73 ] [ 74 ]
在庫は、政府、商業、その他さまざまな組織によって管理されています。[ 75 ] [ 76 ]
米国エネルギー省は、ウランがどんなに高値でも入手できない緊急事態に備えて、供給の安定性を確保するために在庫を保有している。[ 77 ]
米国とロシアはともに、核兵器を電力生産用の燃料にリサイクルすることを約束している。このプログラムはメガトンからメガワットへのプログラムとして知られている。[ 78 ]ロシアの兵器用高濃縮ウラン（HEU） 500トン（1,100 × 10 ^ 3ポンド） をダウンブレンドすると、20年間で約15キロトン（ 33,000 × 10 ^ 3ポンド）の低濃縮ウラン（LEU）が得られる。これは天然ウラン約152キロトン（340 × 10 ^ 6ポンド）に相当し、世界の年間需要の2倍強である。2000年以降、軍事用HEU 30トン（66 × 10 ^ 3ポンド）が、年間約10.6キロトン（23 × 10 ^ 6ポンド）の酸化ウラン鉱山生産を代替しており、これは世界の原子炉需要の約13%に相当する。[ 79 ] メガトンからメガワットへのプログラムは2013年に終了した。[ 78 ]
核兵器やその他の供給源から回収されたプルトニウムは、ウラン燃料と混合して混合酸化物燃料を製造できる。2000年6月、米国とロシアは、 2014年までにそれぞれ34キロトン（75 × 10 ^ 6ポンド）の兵器級プルトニウムを処分することで合意した。米国は、自己資金による二本立てプログラム（固定化とMOX）の実施を約束した。G7諸国は、ロシアのプログラム設立のために10億ドルを提供した。後者は当初、加圧水型原子炉（PWR）のロシア版であるVVER原子炉専用に設計されたMOXであり、ロシアの燃料サイクル政策の一部ではなかったため、コストが高かった。両国向けのこのMOX燃料は、天然ウラン約12キロトン（26 × 10 ^ 6ポンド）に相当する。[ 80 ] 米国は、151トン（330 × 10 ^ 3ポンド）の非廃棄物高濃縮ウランを処分するという約束もしている。[ 81 ]
核燃料の再処理（またはリサイクル）は、使用済み核燃料からウランを分離することでウランの供給量を増やすことができます。使用済み核燃料は主にウランで構成されており、質量比で約96%の濃度です。[ 82 ] 再処理されたウランの組成は、燃料が原子炉内にあった時間によって異なりますが、ほとんどがウラン238で、約1%のウラン235、1 %のウラン236 、そして少量のウラン232を含むその他の同位体が含まれています。
現在、世界には11の再処理工場があります。そのうち2つは、軽水炉からの使用済み燃料要素を再処理するための大規模な商業用工場で、年間1キロトン（2.2 × 10 ^ 6ポンド）以上のウランを処理します。これらは、フランスのラ・アーグ（年間1.6キロトン（3.5 × 10 ^ 6ポンド））とイギリスのセラフィールド（年間1.2キロトン（2.6 × 10 ^ 6ポンド））です。残りは小規模な実験用工場です。[ 83 ] 2つの大規模な商業用再処理工場を合わせると、年間2,800トンのウラン廃棄物を再処理できます。[ 84 ]米国は過去に再処理工場を持っていましたが、高コストとプルトニウムによる核拡散の リスクのため、1970年代後半に再処理を禁止しました。
ウラン再処理の主な問題点は、採掘ウランのコストと再処理コストの差です。[ 85 ] [ 86 ] 現在、再処理とプルトニウムを原子炉燃料として使用することは、ウラン燃料を使用して使用済み燃料を直接処分するよりもはるかに高価です。たとえ燃料が一度しか再処理されない場合でも同様です。[ 87 ]再処理は、高速中性子炉を使用した核燃料サイクル の一部として最も有用です。なぜなら、再処理されたウランと原子炉級プルトニウムはどちらも、今日の熱中性子炉で使用するのに最適ではない同位体組成を持っているからです。
非在来型資源とは、その開発や利用に新しい技術を必要とする資源のことです。非在来型資源は、多くの場合、低濃度で存在します。非在来型ウランの開発には、追加の研究開発努力が必要ですが、大規模な在来型資源基盤と使用済み燃料の再処理の選択肢があるため、差し迫った経済的必要性はありません。 [ 88 ] リン酸塩、海水、ウラン含有石炭灰、および一部のオイルシェールは、非在来型ウラン資源の例です。
ウランは、リン酸塩を含む土壌またはリン鉱石中に 50 ～ 200 ppm の濃度で存在します。ウラン価格の上昇に伴い、通常はリン酸肥料の原料として使用されるリン鉱石からのウラン抽出への関心が高まっています。[ 89 ] リン酸塩鉱床には 2,200 万トンのウランが存在します。リン酸塩からのウラン回収は成熟した技術です。[ 88 ]ベルギーと米国で使用されていますが、回収コストが高いため、これらの資源の使用は制限されています。2003 年の 100 tU/年の新規プロジェクトに関する OECD の報告書によると、資本投資を含めた生産コストは 60 ～ 100 US$/kgU の範囲と推定されています。[ 90 ] リン酸からのウラン回収の過去の操業コストは、$48 ～ $119/kg U 3 O 8の範囲です。[ 91 ] 2011年、米国におけるU3O8の平均価格は1kgあたり122.66ドルでし た。[ 92 ]
世界中で、約400の湿式リン酸プラントが稼働していた。ウランの平均回収可能含有量を100 ppmとし、ウラン価格が上昇せず、リン酸塩の主な用途が肥料であると仮定すると、このシナリオでは、理論上の最大年間生産量は3.7キロトン（8.2 × 10 ^ 6 lb）のU3O8となる。[ 93 ]
非在来型ウラン資源には、海水中に含まれる最大4,000メガトン（8,800 × 10 ^ 9ポンド）のウランが含まれます。海水からウランを抽出するいくつかの技術が実験室規模で実証されています。OECDによると、ウランは海水から約300米ドル/kgUで抽出できる可能性があります。[ 90 ]
2012年、ORNLの研究者らは、HiCapと呼ばれる新しい吸着材の開発に成功したと発表した。これは、固体または気体の分子、原子、イオンを表面に保持する従来の最良吸着剤をはるかに凌駕する性能を持つ。「我々の吸着剤は、世界最高の吸着剤よりも7倍速い吸着速度で、5～7倍多くのウランを抽出できることを示しました」と、発明者の1人でORNLの材料科学技術部門のメンバーであるクリス・ヤンケは述べた。パシフィック・ノースウェスト国立研究所の研究者らが検証した結果によると、HiCapは水から有毒金属も効果的に除去する。[ 94 ] [ 95 ] [ 96 ] [ 97 ]
2025年、研究者らは、共有結合性有機骨格（COF）上に電気めっきを用いる技術を導入した。これは、アミドオキシム官能基化された完全π共役sp2 c -COF-Aの細孔に浸透した多孔質結晶性ポリマーPEDOTである。電極は繰り返し再生および再利用が可能である。[ 98 ]
オークリッジ国立研究所の研究によると、石炭中の微量ウランとトリウムの理論上の最大エネルギーポテンシャル（増殖炉で使用した場合）は、石炭自体を燃焼させたときに放出されるエネルギーを実際に上回る。[ 100 ]これは、燃焼前の石炭中のウラン濃度が平均で数ppmと非常に低いにもかかわらずである。
1965年から1967年にかけて、ユニオン・カーバイド社はアメリカ合衆国ノースダコタ州でウラン含有褐炭を燃焼させ、灰からウランを抽出する工場を操業していた。この工場は閉鎖されるまでに約150トンのU3O8を生産した。[ 101 ]
国際コンソーシアムは、中国雲南省にある石炭火力発電所のウラン含有石炭灰からウランを商業的に抽出する研究に着手した。[ 88 ]ウラン含有石炭灰から回収された最初の実験室規模のイエローケーキウランは2007年に発表された。[ 102 ]小龍塘、大龍塘、開源の3つの石炭火力発電所は、廃棄物灰を積み上げている。小龍塘の灰の山からの初期テストでは、この物質には（160～180 ppmのウラン）が含まれていることが示されており、この灰の山だけで合計2.085キロトン（4.60 × 10 ^ 6 lb）のU3O8を回収できる可能性があることが示唆されている。[ 102 ]
オイルシェールの中にはウランを含むものがあり、副産物として回収されることがある。1946年から1952年にかけて、エストニアのシラマエでは海洋性のディクティオネマ頁岩がウラン生産に使用され、1950年から1989年にかけてはスウェーデンで同じ目的でミョウバン頁岩が使用された。 [ 103 ]
増殖炉は消費するよりも多くの核燃料を生成するため、ウランの供給を拡大することができます。通常、天然ウランの主要同位体であるウラン238を核分裂性プルトニウム239に変換します。天然ウランの99.3%を占めるウラン238は、従来の原子炉では使用されず、代わりに天然ウランの0.7%を占めるウラン235が使用されるため、ウランの質量単位あたりに生成されるエネルギー量が100倍に増加します。[ 104 ] 1983年、物理学者のバーナード・コーエンは、世界のウラン供給は事実上枯渇しないため、再生可能エネルギーの一形態とみなすことができると提唱しました。[ 59 ] [ 58 ] 彼は、海水から抽出された自然に補充されるウラン238を燃料とする高速増殖炉は、太陽の残りの寿命と予想される50億年の間、少なくともエネルギーを供給できると主張している。[ 59 ]
増殖炉には、高速増殖炉と熱増殖炉の2種類があります。増殖炉の商業化の取り組みは、軽水炉に比べてコストと複雑さが高く、政治的な反対もあるため、ほとんど成功していません。[ 105 ] 商業用の増殖炉はいくつか存在します。2016年には、ロシアのBN-800高速中性子増殖炉がフル出力（800 MWe）で商業運転を開始し、以前のBN-600に加わりました。2020年現在、中国では、 BN-800 をベースにした中国実験高速炉の成功を受けて、 CFR-600 が建設中である。これらの原子炉は現在、採掘および再処理された酸化ウランが豊富にあり価格が低いため、増殖が非経済的であることから、主に新しい燃料ではなく電力を生成しているが、必要に応じて新しい燃料の増殖に切り替えてサイクルを閉じることができる。天然ウランを燃料とするように設計されたCANDU原子炉は、天然ウランよりも核分裂性物質を多く含んでいるため、軽水炉の使用済み燃料を燃料として使用できる。「DUPIC」（CANDU 型原子炉での PWR 使用済み燃料の直接使用）の研究が進行中であり、再処理を必要とせずに燃料の利用可能性を高めることができる。[ 106 ]
高速増殖炉は、ウラン235を消費するだけでなく、増殖性ウラン238を核分裂性燃料であるプルトニウム239に変換します。高速増殖炉は、再処理を含めて建設と運転にコストがかかり、ウラン価格が実質的に1980年以前の水準まで上昇した場合にのみ経済的に正当化されます。利用可能な燃料供給量を大幅に拡大することに加えて、これらの原子炉は、長寿命の超ウラン廃棄物の発生量が少なく、現在の軽水炉からの核廃棄物を消費してエネルギーを生成できるという利点があります。[ 107 ]
ウランは予想以上に豊富であることが判明し、ウランの価格は急速に下落しました（1970年代に一時的に上昇しましたが）。これが、米国が1977年にその使用を中止し[ 108 ]、英国が1994年にその構想を放棄した理由です[ 109 ]。 高速増殖炉では重大な技術的および材料上の問題に直面し、地質調査により、ウランの不足はしばらくの間は懸念事項にならないことが示されました。1980年代までに、両方の要因により、高速増殖炉は既存の軽水炉と商業的に競争力がないことが明らかになりました。高速増殖炉の経済性は、依然として、生成されるプルトニウム燃料の価値と、新しいウランのコストとの相対的な関係に依存しています[ 110 ] 。
ウラン価格が高騰すれば、増殖炉は経済的に正当化される可能性がある。多くの国が増殖炉の研究プログラムを継続している。中国、インド、日本は今後数十年の間に増殖炉を大規模に利用する計画を立てている。それらの運転で300原子炉年の経験を積んでいる。[ 111 ]
核分裂性ウランは、熱増殖炉でトリウムから生成できます。トリウムはウランの3倍の量で存在します。トリウム232自体は核分裂性ではありませんが、増殖炉で核分裂性ウラン233にすることができます。ウラン233は核分裂を起こすことができ、中性子捕獲によって生成される超ウラン元素の量が、ウラン235や特にプルトニウム239に比べて少ないという利点があります。
トリウム燃料サイクルには多くの魅力的な特徴があるにもかかわらず、燃料の分離と再処理の複雑さが主な原因で、大規模な開発には困難が生じる可能性がある。 [ 112 ] LFTRなどの 液体炉心および溶融塩炉の支持者は、これらの技術が固体燃料炉に存在する上述のトリウムの欠点を打ち消すと主張している。
ニューヨーク州ブキャナンにあるインディアンポイント原子力発電所の最初の成功した商用原子炉（インディアンポイント1号機）はトリウムで稼働した。最初の炉心は期待に応えられなかった。[ 113 ]
ウラン生産は高度に集中している。[ 26 ]： 191 2017年の世界のウラン生産量上位国はカザフスタン（世界生産量の39%）、カナダ（22%）、オーストラリア（10%）であった。その他の主要生産国にはナミビア（6.7%）、ニジェール（6%）、ロシア（5%）が含まれる。[ 71 ] 2017年のウラン生産量は59,462トンで、需要の93%を占めた。[ 70 ]残りは電力会社やその他の燃料サイクル会社が保有する在庫、政府が保有する在庫、再処理された使用済み原子炉燃料、軍事核計画からのリサイクル材料、劣化ウラン備蓄のウランから供給された。[ 114 ]
2021年1月時点で、世界の年間商業用原子炉関連のウラン需要は約60,100トンに達した。[ 115 ]
一部の国ではウランの自国需要を経済的に賄うことができないため、ウラン鉱石を他国から輸入する国が増えている。例えば、米国の原子力発電所の所有者は2006年に6700万ポンド（30キロトン）の天然ウランを購入した。エネルギー省によると、そのうち84％、つまり5600万ポンド（25キロトン）は外国の供給業者から輸入されたものだった。 [ 116 ]
2000年代のガス遠心分離技術の進歩により、従来のガス拡散プラントに代わり、より安価な分離作業ユニットが、一定量の天然ウランからより濃縮されたウランを経済的に生産できるようになった。これは、最終的に濃縮度の低い劣化ウランの尾部を残すことで、尾部を再濃縮することによって実現される。これにより、天然ウランの需要はいくらか減少した。[ 117 ]
Cameco Corporationによると、ウランの需要は原子力発電所の発電量に直接関係している。現在、原子炉の容量はゆっくりと増加しており、原子炉はより高い設備利用率と出力レベルでより生産的に運転されている。原子炉の性能向上は、ウランの消費量の増加につながる。[ 118 ]
1000メガワットの発電容量を持つ原子力発電所は、年間約200トン（440 × 10 ^ 3ポンド）の天然ウランを必要とします。例えば、米国には平均発電容量950MWeの原子炉が103基稼働しており、2005年には22キロトン（49 × 10 ^ 6ポンド）以上の天然ウランが必要でした。 [ 119 ]原子力発電所の数が増えるにつれて、ウランの需要も増加します。
原子力発電所の建設には長い時間がかかり、燃料交換は断続的で予測可能な間隔で行われるため、ウラン需要は短期的にはかなり予測可能です。また、原子力発電は固定費と変動費の比率が最も高い（つまり、既に建設済みの発電所を遊休状態にするのではなく稼働させる限界費用は、建設の資本コストに比べて非常に低い）ため、短期的な景気の好況・不況サイクルに左右されることも少なく、経済的な理由で原子力発電所を遊休状態にすることはほとんど推奨されません。しかし、原子力政策は需要の短期的な変動につながる可能性があり、ゲルハルト・シュレーダー政権（1998～2005年）が決定したドイツの原子力発電所の段階的廃止が、メルケル政権（2009～2013年）で撤回され、その後福島原発事故の結果としてその撤回が再び撤回され、ドイツの複数の原子力発電所が一時的に停止されたことがその証拠です。
一般的に、原子力エネルギーの場合、燃料費は、あらゆる燃料消費型エネルギー形態（化石燃料、バイオマス、原子力）の中で、総エネルギーコストに占める割合が最も低い。さらに、核燃料（特に濃縮ウランや高品位プルトニウム）のエネルギー密度は非常に高いため、一定消費量であれば数年間使用できる量の燃料を容易に備蓄できる。稼働中の商業用発電所の大部分がそうであるように、オンライン燃料交換機能を持たない発電所は、高額な停止時間を避けるために燃料交換をできるだけ少なくし、通常は保守点検のために予定された停止時間を利用できるよう、燃料交換停止をかなり前から計画する。そのため、発電所運営者は、ウラン価格の変動の影響をほとんど受けない燃料供給業者と長期契約を結ぶ傾向がある。原子力発電から電力の大部分を得ているフランスのような国でさえ、最終消費者の電気料金への影響はごくわずかである。とはいえ、 2007年のウランバブルのような短期的な価格変動は、鉱山会社、探査活動、そして特定の鉱床が商業的に採算が取れるかどうかという経済的な計算に、劇的な影響を与える可能性がある。
1981年以降、米国のウラン価格と数量はエネルギー省によって報告されている。[ 120 ] [ 121 ] 輸入価格は1981年の32.90 US$/lb-U 3 O 8から1990年には12.55に、2000年には10 US$/lb-U 3 O 8以下に下落した。1970年代のウラン価格は高く、原子力情報センターによると、1978年のオーストラリア産ウランの販売価格は43 US$/lb-U 3 O 8であった。ウラン価格は2001年に史上最低の7 US$/lbに達したが、2007年4月にはスポット市場でウラン価格が113.00 US$/lbに上昇し[ 122 ] 、 2007年のウランバブルのピークとなった。これは1977年の史上最高値（インフレ調整後）に非常に近い値だった。[ 123 ]
2011年の福島原発事故後、世界のウラン産業は低迷が続き、ウラン価格は50%以上下落し、株価は下落し、ウラン生産者の収益性は2011年3月から2014年にかけて低下した。その結果、世界中のウラン企業はコスト削減と操業制限を行っている。[ 124 ]例えば、ウエストウォーター・リソーシズ（旧ウラニウム・リソーシズ）は、不利な価格のため、すべてのウラン事業を停止せざるを得なかった。それ以来、ウエストウォーターはリチウムやグラファイトなどの他の市場への進出を試みている。[ 125 ]
2014年7月現在、ウラン精鉱の価格は5年ぶりの安値付近にとどまっており、ウラン価格は2011年の福島原発事故後の日本の需要の減少を反映して、2011年1月のピーク時のスポット価格から50%以上下落していた。[ 126 ]低価格が続いた結果、2014年2月、鉱山会社Camecoは、既存のカナダの鉱山からの生産拡大計画を延期したが、Cigar Lakeでの新鉱山の開設作業は継続した。[ 127 ]また、2014年2月、Paladin Energyは、高コストの操業が現在の価格では赤字になっているとして、マラウイの鉱山での操業を停止した。[ 128 ]
一般的に、ウラン価格の短期的な変動は、発電所運営者よりも鉱山や潜在的に収益性の高い鉱床の運営者や所有者にとってより大きな懸念事項です。ウランはエネルギー密度が高いため、戦略備蓄の形で容易に備蓄でき、したがって、短期的な価格上昇はこれらの備蓄を利用することで補償できます。[ 129 ]さらに、多くの国は、再処理ウラン[ 130 ]または劣化ウランの形で事実上の備蓄を保有しており、これらには、市場状況が要求すれば再濃縮が有益となる核分裂性物質がまだ含まれています。 [ 131 ] 2020年代現在、使用済み燃料の核再処理は、主に使用済み燃料にまだ含まれている核分裂性物質を利用するために商業的に行われています。一般的に採用されているPUREXプロセスは、ウランとプルトニウムを回収し、使用済み燃料を生成したのと同じ軽水炉で使用するためにMOX燃料に変換することができます。再処理が経済的かどうかは議論の余地が多く、ウランの価格や深地層処分場や核変換による処分コストに関する仮定に部分的に依存する。[ 132 ] [ 133 ] [ 134 ]天然ウランで稼働できる原子炉は、発電量あたりの採掘ウラン消費量は少ないが、減速材として重水が必要なため、建設費用が高くなる可能性がある。[ 135 ]さらに、天然ウランで達成可能な燃焼度は濃縮ウランで達成可能な燃焼度よりも低いため、オンライン燃料交換が可能である必要がある。燃料交換のたびに原子炉全体を停止しなければならないと、そのような原子炉はすぐに非経済的になる。[ 136 ]増殖炉もウラン価格の上昇とともに経済的になり、1970年代のウラン価格の下落は、とりわけ増殖炉技術への関心の低下につながった。[ 137 ] [ 138 ]トリウム燃料サイクルウラン価格が高止まりした場合、さらに別の選択肢となる可能性があり、したがって、現在の「主流」軽水炉技術に代わるこの代替案への関心は、少なからずウラン価格に依存している。[ 139 ]
ウラン採掘は多くの地域で違法とされている。ウランは他の鉱物の採掘に伴って偶然発見されることが多いため、実際には、採掘後にウランを鉱山に再び埋めるという形で禁止されているのが一般的である。
1951年3月、米国原子力委員会（AEC）はウラン鉱石に高値を設定した。その結果生じたウランラッシュは、多くの探鉱者を南西部に引き寄せた。チャールズ・スティーンはユタ州モアブ近郊で重要な発見をし、パディ・マルティネスはニューメキシコ州グランツ近郊で別の発見をした。しかし、1960年代までに、米国、ソ連、フランス、中国はウランの調達を減らしていた。米国は国内で採掘されたウランのみを濃縮し始めたが、1965年までに生産量は40%減少した。1971年までに、価格のさらなる下落を阻止しようと、UCAN、Nufcor、リオ・ティントの鉱山幹部と政府代表は、カナダが33.5%、南アフリカが23.75%、フランスが21.75%、オーストラリアが17%、リオ・ティント・ジンクが4%のシェアを獲得する形で市場を分割することに合意した。 1974年までに、 OPECのボイコットと米国による外国産ウランの貿易禁止解除により、ウラン価格がエネルギー価格と連動して上昇したため、この市場シェア協定は終了した。[ 5 ]： 131–135、144–151、157–161、191–196
ヨーロッパでは状況がまちまちである。ベルギー、フィンランド、フランス、ドイツ、スペイン、スウェーデン、スイス、イギリスなどでは相当な原子力発電能力が開発されている。多くの国では、法的措置によって原子力発電の開発が停止され、段階的に廃止されている。イタリアでは、1987年の国民投票で原子力発電の使用が禁止されたが、現在見直しが行われている。[ 140 ]アイルランドも2008年には非原子力の立場を変える計画はなかった。[ 141 ]
1976年と1977年には、ウラン採掘がオーストラリアで大きな政治問題となり、レンジャー調査委員会（フォックス）の報告書がウラン採掘に関する公開討論のきっかけとなった。[ 142 ] 1976年にはウラン採掘反対運動グループが結成され、ウラン採掘に反対する多くの抗議活動やデモが行われた。[ 142 ] [ 143 ]懸念事項は、ウラン採掘による健康リスクと環境破壊に関するものである。著名なオーストラリアの反ウラン活動家には、ケビン・バザコット、ジャッキー・カトナ、イヴォンヌ・マルガルラ、ジリアン・マーシュなどがいる。[ 144 ] [ 145 ] [ 146 ]
世界ウラン公聴会は、 1992年9月にオーストリアのザルツブルクで開催された。先住民や科学者を含むすべての大陸からの反核活動家が、ウラン採掘と加工、原子力発電、核兵器、核実験、放射性廃棄物処分による健康および環境問題について証言した。[ 147 ] 1992年の公聴会で発言した人物には、トーマス・バニャチャ、勝見・フリツ、マヌエル・ピノ、フロイド・レッド・クロウ・ウェスターマンなどがいる。彼らは、放射能汚染がすべての人々、特に先住民コミュニティに及ぼす脅威を強調し、彼らの生存には自己決定と精神的および文化的価値の重視が必要であると述べた。再生可能エネルギーの商業化の拡大が提唱された。[ 148 ]
サウジアラビア王国は中国の支援を受けて、ウラン鉱石からウランイエローケーキを得るための抽出施設を建設した。抽出現場に関する情報を持つ西側当局者によると、このプロセスは石油資源が豊富な同王国が原子力技術を推進するために実施している。しかし、サウジアラビアのエネルギー大臣はウラン鉱石施設を建設したことを否定し、鉱物の抽出は同王国の経済多角化戦略の基本的な部分であると主張した。[ 149 ]
ロシアに対する制裁にもかかわらず、2022年時点でも一部の国はロシアのウランを購入しており[ 150 ]、EUは購入を停止すべきだと主張する国もある[ 151 ] 。 2022年現在S&Pグローバルは、ロシア以外の鉱山会社は新規鉱山への投資を決定する前に、より確実な見通しを待っていると述べている。[ 152 ]
ウラン鉱石はラドンガスを放出します。ラドンへの高濃度曝露による健康への影響は、ウラン採掘において特に問題となっています。1940年代と1950年代に雇用されていたウラン鉱山労働者の疫学調査では、肺がんによる死亡が著しく増加していることが確認されています。[ 153 ] [ 154 ] [ 155 ]
ラドンと健康に関する最初の主要な研究は、ウラン採掘の文脈で行われ、最初はボヘミアのヨアヒムスタール地方で、次に冷戦初期の米国南西部で行われました。ラドンはウランの放射性崩壊の産物であるため、地下のウラン鉱山ではラドンの濃度が高くなる可能性があります。 1950年代半ば、フォーコーナーズ地域の多くのウラン鉱山労働者は、高レベルのラドンに曝露された結果、肺がんやその他の病気を発症しました。肺がんの発生率の増加は、ナバホ族とモルモン教徒（一般的に肺がんの発生率が低い）の鉱山労働者の間で特に顕著でした。[ 156 ]これは、モルモン教における喫煙の宗教的禁止が一因です。[ 157 ] [ 158 ] この時期には、高価な換気を必要とする安全基準が広く実施または監視されていませんでした。[ 159 ]ラドンへの曝露は、アスベストに曝露されていない非喫煙者の肺がんの主な原因ですが、喫煙とラドン曝露の組み合わせは、どちらかの有害物質の組み合わせリスクよりもリスクを高めるという証拠があります。[ 160 ] [ 161 ]
ウラン鉱山労働者の研究では、約 10 年間、空気 1 リットルあたり 50 ～ 150 ピコキュリーのラドン (2000 ～ 6000 Bq/m 3 ) のラドン濃度に曝露された労働者は、肺がんの発生頻度が増加していることが示されています。 [ 162 ]累積曝露量が 50 WLM 未満の場合、肺がんによる死亡の統計的に有意な増加が見られました。[ 162 ]これらの結果には説明のつかない異質性があります (信頼区間が必ずしも重なるわけではありません)。[ 163 ]ラドンに関連する肺がんリスクの増加の大きさは、異なる研究間で 1 桁以上異なっていました。[ 164 ]
それ以来、操業を続けている影響を受けた鉱山のほとんどで、換気やその他の対策がラドン濃度を下げるために用いられてきた。[ 164 ] 現在、鉱夫の過剰なリスクを検出する力は小さいと考えられ、被ばく量は採掘初期の頃よりもはるかに少ない。[ 165 ]石炭採掘は、他の健康リスクに加えて、ウラン（およびその崩壊生成物であるラドン）が石炭鉱床内やその周辺によく見られ、ラドンは空気よりも密度が高いため地下に蓄積する可能性があるため、鉱夫をラドンに曝露させる可能性もある。[ 166 ] [ 167 ]
米国では、放射線被ばく補償法により、放射線被ばくに関連する様々な健康被害を受けた人、またはその遺族に補償金が支払われる。ウラン鉱山労働者、ウラン精錬所労働者、ウラン輸送労働者などが、この制度に基づいて補償を受けている。
ウラン鉱山跡地の浄化に努力が払われているにもかかわらず、ウラン開発の遺産に起因する重大な問題が、ナバホ族の領土やユタ州、コロラド州、ニューメキシコ州、アリゾナ州に今も存在している。数百もの放棄された鉱山は浄化されておらず、多くのコミュニティで環境と健康のリスクをもたらしている。[ 168 ] 2007年10月、米国下院監視・政府改革委員会の要請を受け、ナバホ族と協議の上、環境保護庁（EPA）は、インディアン事務局（BIA）、原子力規制委員会（NRC）、エネルギー省（DOE）、インディアン保健サービス（IHS）とともに、ウラン汚染に対処するための協調的な5カ年計画を策定した。[ 169 ]ニューメキシコ州でも同様の省庁間連携の取り組みが始まっている。 1978年、議会はウラン鉱滓放射線管理法（UMTRCA）を可決した。これは、南西部全域にある22か所の休止中の鉱石処理施設の浄化を支援するために設計された措置である。これには、合計4,000万立方ヤードの低レベル放射性物質を含む鉱滓の処分場19か所の建設も含まれていた。[ 170 ]環境保護庁は、ウラン生産が記録されている鉱山が4,000か所あり、西部14州にウランの発生場所がさらに15,000か所あると推定している[ 171 ]。そのほとんどはフォーコーナーズ地域とワイオミング州にある。[ 172 ]
ウラン精錬所尾鉱放射線管理法は、 1954 年原子力法を改正し、環境保護庁にウラン精錬所尾鉱の安定化、修復、処分に関する健康および環境基準を定める権限を与えた米国の環境法である。同法の第 1 条では、EPA に、地下水保護制限を含む、資源保全回復法に準拠した環境保護基準を設定すること、エネルギー省にEPA 基準を実施し、一部のサイトに対して永久管理を提供すること、原子力規制委員会に、浄化を審査し、永久管理のためにサイトを州またはエネルギー省に認可することを義務付けている。[ 173 ]第 1 条では、連邦政府と州が共同で資金を提供するウラン精錬所修復措置プログラムを確立した。[ 174 ]同法第1条では、22か所の休止中のウラン精錬所跡地を修復対象として指定し、その結果、4,000万立方ヤードの低レベル放射性物質がUMTRCA第1条の保管セルに封じ込められた。[ 175 ]
ピークウランとは、世界のウラン生産量が最大に達する時点のことです。ピークウランの予測は大きく異なります。将来の高品位ウラン生産に関する悲観的な予測は、ピークがすでに1980年代に発生した[ 176 ]か、2035年頃に2回目のピークが発生する可能性があるという前提に基づいています。楽観的な予測では、供給が需要をはるかに上回っており、ピークウランは予測されていません。
2017年現在2017年時点で、1kgあたり130米ドルで回収可能なウラン埋蔵量は614 万トン（ 2015年は572万トン）でした。2017年の消費率で計算すると、これらの埋蔵量は130年強の供給に十分です。2017年時点で、1kgあたり260米ドルで回収可能なウラン埋蔵量は799 万トン（ 2015年は764万トン）でした。[ 71 ]
回収可能な原子力発電に利用できるウランの予想量は、その使用方法に大きく左右されます。主な要因は原子力技術です。現在、原子炉の大部分を占める軽水炉は、ウラン燃料の約0.5%しか消費せず、99%以上が使用済み燃料廃棄物として残ります。一方、高速増殖炉は、ウラン燃料の99%近くを消費します。もう1つの要因は、海水からウランを抽出する能力です。 現在の抽出技術では、海水から約45億トンのウランが入手可能で、現在のウラン価格の約10倍の価格で、既知のウラン埋蔵量の約1000倍になります。[ 177 ]地球の地殻には約65 兆トンのウランが含まれており、そのうち約3万2千トンが河川を通じて毎年海洋に流れ込みます。河川自体も、侵食、沈み込み、隆起の地質学的サイクルによって供給されています。[ 58 ]したがって、海水からウランを経済的に抽出する能力があれば、ウランは実際には再生可能な資源となるだろう。
ウランは、特定の増殖炉でトリウム（ウランの3～4倍豊富に存在する）から増殖させることもできますが、現在、世界には商業的に実用的なトリウム原子炉はなく、その開発には多額の資金投資が必要であり、現在の天然ウランの価格の低さを考えると正当化されません。[ 178 ]
エネルギーウォッチグループによると、13か国が現在の価格で経済的に回収可能なウラン資源のピークに達し、枯渇した。[ 53 ]
他のすべての天然金属資源と同様に、ウラン1キログラムあたりのコストが10倍になると、経済的に採算が取れる低品質の鉱石が300倍に増加する。[ 55 ]この理論は、 2007年のウランバブルの際に実際に観察された。前例のない価格高騰により、低品質の鉱床のウラン採掘開発への投資が行われたが、ウラン価格が低水準に戻った後、それらのほとんどが座礁資産となった。
地殻には約40兆トンのウランが存在するが、そのほとんどは地球全体に低濃度（ppm）で分布している。3 × 10 19 トンの質量。[ 51 ] [ 52 ] 1kgあたり130ドル未満で抽出可能な鉱石に濃縮された量の推定値は、その総量の100万分の1未満である可能性がある。[ 53 ]
ヤン・ウィレム・ストーム・ファン・レーウェンによる、非常に批判されているライフサイクル研究[ 179 ]では、鉱石中のウラン含有量が0.01～0.02%（100～200 ppm）未満の場合、燃料供給、原子炉の運転、適切な廃棄のために鉱石を抽出および処理するために必要なエネルギーは、原子炉で核分裂性物質としてウランを使用することで得られるエネルギーにほぼ等しいと示唆している[ 180 ] 。しかし、ヤン・ウィレム・ストーム・ファン・レーウェンの論文を分析したポール・シェラー研究所の研究者らは、この評価に至ったヤン・ウィレム・ストーム・ファン・レーウェンの誤った仮定の数々を詳細に説明しており、その中には、オリンピック・ダムの採掘で使用されるエネルギーはすべてウランの採掘に使用されるエネルギーであるという仮定も含まれているが、実際にはその鉱山は主に銅鉱山であり、ウランは金や他の金属とともに副産物としてのみ生産されている。[ 179 ]ヤン・ウィレム・ストーム・ファン・レーウェンの報告書は、すべての濃縮が古くエネルギー集約的なガス拡散技術で行われていると仮定しているが、実際には、エネルギー集約度の低いガス遠心分離技術が、ここ数十年にわたり世界の濃縮ウランの大部分を生産している。
原子力産業の初期には、ウランは非常に希少であると考えられていたため、閉鎖型燃料サイクルが必要でした。他の発電用原子炉の核燃料を生成するには、高速増殖炉が必要でした。1960年代には、新たな埋蔵量の発見と新しいウラン濃縮技術により、これらの懸念は解消されました。[ 64 ] 2003年にMITのチームが行い、2009年に更新された原子力発電の評価では、次のように述べられています。 [ 181 ]
ほとんどの評論家は、特に1キログラムあたり数百ドル（レッドブックには記載されていない）の資源も経済的に利用可能であることから、半世紀にわたる阻害のない成長は可能であると結論付けている 。我々は、世界のウラン鉱石の供給量は、今後半世紀にわたって1000基の原子炉を稼働させるのに十分であると考えている。
OECD原子力機関のロバート・ヴァンス氏によると、世界のウラン生産量はすでに1980年にピークに達しており、22か国から69,683トン（150 × 10 ^ 6ポンド）のU3O8が生産された。しかし、これは生産能力の不足によるものではない。歴史的に、世界中のウラン鉱山と精錬所は総生産能力の約76%で稼働しており、57%から89%の範囲で変動している。生産率が低いのは、主に過剰生産能力によるものである。原子力発電の成長の鈍化と二次供給との競争により、新たに採掘されたウランの需要が大幅に低下している。二次供給には、軍事および商業用在庫、濃縮ウラン残渣、再処理ウラン、混合酸化物燃料が含まれる。[ 176 ]
国際原子力機関のデータによると、世界の採掘ウラン生産量は過去に2回ピークを迎えている。1回目は1960年頃、軍事用備蓄に対応して、2回目は1980年、商業用原子力発電用備蓄に対応してである。1990年頃までは、採掘ウラン生産量は発電所の消費量を上回っていた。しかし1990年以降は、発電所の消費量が採掘ウラン量を上回っており、その不足分は軍事備蓄（核兵器の廃止措置による）と民間備蓄の処分によって補われている。ウラン採掘量は1990年代半ば以降増加しているが、それでも発電所の消費量には及ばない。[ 182 ]
さまざまな機関が、一回のサイクルを想定して、ウランの一次資源がどれくらい持つかを推定しようと試みてきました。欧州委員会は2001年に、現在のウラン消費量では、既知のウラン資源は42年間持つだろうと述べました。軍事用と二次資源を加えると、資源は72年間まで延ばすことができます。しかし、この使用率は、原子力発電が世界のエネルギー供給のほんの一部しか供給しなくなることを前提としています。電力容量が6倍に増加した場合、72年間の供給はわずか12年間しか持ちません。[ 183 ] 経済協力開発機構（OECD）、原子力機関（NEA）、国際原子力機関（IAEA）の業界団体によると、1kgあたり130米ドルの価格で経済的に回収可能な世界の現在の測定済みウラン資源は、現在の消費率で「少なくとも1世紀」持つのに十分です。[ 184 ] [ 73 ]世界原子力協会によると、別の業界団体は、世界の現在のウラン消費率を年間66,500トンと仮定し、世界の現在のウラン資源量（4.7～5.5 Mt）[ 184 ]は、約70～80年間持続するのに十分であるとしている。[ 65 ]
過去にはウランのピークに関する予測が数多くなされてきた。1943年、アルビン・M・ワインバーグらは、原子力発電所の燃料としてウラン235のみを使用する場合、原子力エネルギーには深刻な制約があると信じていた。 [ 185 ]彼らは、ほぼ無限のエネルギーの時代を到来させるには、ウラン増殖が必要であると結論付けた。1956年、M・キング・ハバートは、増殖と再処理が経済的なプロセスに発展することを前提として、世界の核分裂性埋蔵量は少なくとも今後数世紀は十分であると宣言した。[ 186 ] 1975年、米国内務省地質調査所は、「米国の既知のウラン埋蔵量は需要を満たさない」というプレスリリースを配布した。米国はウランの外国からの輸入に依存しないように勧告された。[ 185 ]
多くのアナリストは、過去または近い将来にウランのピークとウラン埋蔵量の枯渇を予測した。ペンシルベニア州立大学鉱物産業学部長のエドワード・ステイドルは、 1952年に、核分裂性元素の供給量が商業規模のエネルギー生産を支えるには少なすぎると予測した。[ 188 ]英国の元環境大臣（1997～2003年）のマイケル・ミーチャーは、ウランのピークは1981年に起こったと報告している。彼はまた、2013年よりも早くウランの深刻な不足が発生し、買いだめが行われ、その価値が貴金属のレベルまで上昇すると予測している。[ 189 ] MC Day は 1975 年に、ウラン埋蔵量は早ければ 1989 年に枯渇する可能性があるが、より楽観的に言えば 2015 年までに枯渇すると予測した。[ 187 ] Ceedata Consulting の独立アナリストであるJan Willem Storm van Leeuwen氏は、原子力発電の燃料として必要な高品位ウラン鉱石の供給は、現在の消費レベルでは 2034 年頃まで持つと主張している。その後、ウランを抽出するエネルギーのコストが、電力の価格を上回ると予想している。[ 190 ] Energy Watch Group は、ウラン価格が高騰しても、ウラン生産量は 2035 年までにピークに達し、それまでは原子力発電所の燃料需要を満たすことしかできないと計算している。[ 191 ]
さまざまな機関が、これらの資源がどれくらい持つかを推定しようと試みてきました。欧州委員会は2001年に、現在のウラン消費量では、既知のウラン資源は42年間持つだろうと述べました。軍事用と二次的な供給源を加えると、資源は72年間まで延ばすことができます。しかし、この使用率は、原子力発電が世界のエネルギー供給のほんの一部しか供給しなくなることを前提としています。電力容量が6倍に増加した場合、72年間の供給はわずか12年間しか持ちません。[ 183 ] OECD、NEA、IAEAの業界団体によると、1kgあたり130米ドルの価格で経済的に回収可能な世界の現在の測定済みウラン資源は、現在の消費量で100年間持つのに十分です。[ 73 ]オーストラリアウラン協会によると、別の業界団体は、世界の現在のウラン消費率を年間66,500トンと仮定し、世界の現在のウラン資源量（4.7 Mt）は70年間持つのに十分であるとしている。[ 65 ]
以下の文献はすべて、供給が需要をはるかに上回っていると主張しています。したがって、ウランのピークは予測されていません。M . キング・ハバートは、1956 年の論文で、原子力エネルギーは「予見可能な将来」まで続くと書いています。[ 186 ]ハバートの研究は、増殖炉が軽水炉に取って代わり、ウランがプルトニウムに（そしておそらくトリウムがウランに）増殖されると想定していました。彼はまた、再処理の経済的な手段が発見されると想定していました。政治的、経済的、核拡散の理由から、プルトニウム経済は実現しませんでした。それがなければ、ウランは一度限りのプロセスで消費され、はるかに早くピークに達して枯渇します。[ 192 ]しかし、現在では、再処理されたウランを使用するよりも、地中から新しいウランを採掘する方が一般的に安価であることが判明しており、したがって、再処理されたウランの使用はごく少数の国に限られています。
OECDは、2002年の世界の原子力発電量に基づくと、軽水炉（LWR）のワンススルー燃料サイクルでは、既知の資源を使用した場合、85年間、既知および未発見の資源を使用した場合、270年間持続するのに十分な従来型資源があると推定している。増殖炉を使用すると、これは8,500年にまで延長される。[ 193 ]
ウランに300ドル/kgを支払う意思があるならば、海洋には膨大な量のウランが存在する。[ 73 ]燃料費は原子力エネルギーの総コスト（1kWhあたり）のごく一部に過ぎず、原料ウランの価格も総燃料費のごく一部に過ぎないため、ウラン価格の上昇は1kWhあたりの総コストの大幅な増加にはつながらないことに留意すべきである。
1983年、物理学者のバーナード・コーエンは、ウランは事実上枯渇しないため、再生可能なエネルギー源とみなすことができると提唱した。[ 59 ]彼は、海水から抽出された自然に補充されるウランを燃料とする高速増殖炉は、太陽の残りの寿命と予想される50億年と少なくとも同じ期間、エネルギーを供給できると主張している。[ 59 ]ウランは地球内の有限な鉱物資源であるが、太陽の水素も有限である。したがって、コーエンが主張するように、核燃料の資源がそのような時間スケールにわたって持続できるのであれば、原子力エネルギーは、この惑星で生命が生き残る時間スケールでの持続可能性という点で、太陽光発電や他のエネルギー源と全く同じくらい持続可能である。彼の論文では、海水から年間16キロトン（35 × 10 ^ 6ポンド）のウランを抽出することを想定している。[ 59 ]現在のウラン需要は年間約70キロトン（150 × 10 ^ 6ポンド）ですが、増殖炉の使用により、ウランは現在よりも少なくとも60倍効率的に使用されることになります。
2004年にAmerican Energy Independenceに寄稿した原子力技術者のジェームズ・ホップは、標準的な原子炉であっても、回収可能なウランの供給量は数百年分あると考えている。増殖炉の場合は、「実質的に無限」である。[ 194 ]
IAEAは、現在の需要率で既知の埋蔵量のみを使用し、ワンススルー核サイクルを仮定すると、少なくとも100年間はウランが十分にあると推定している。しかし、既知の一次埋蔵量、二次埋蔵量、未発見および非従来型のウラン源をすべて使用すると、ウランは47,000年で枯渇する。[ 73 ]ケネス・S・デフィーズは、鉱石のウラン濃度を10分の1に抑えることができれば、利用可能なウランの供給量は300倍になると推定している。[ 55 ]彼の論文は、鉱石中のウラン濃度が対数正規分布であることを示している。高品位ウランは比較的少なく、非常に低品位のウランが大量に存在する。マサチューセッツ工科大学の教授で元米国エネルギー長官のアーネスト・モニツは、2009年にウランの豊富さが使用済み核燃料の再処理計画に疑問を投げかけていると証言した。再処理計画は、ウランが希少だと考えられていた数十年前から存在していた。しかし今では、「大まかに言えば、我々は長い間、ウランを豊富に入手できる状態にある」。[ 195 ]
ウラン生産量が減少するにつれて、ウラン価格は上昇すると予想される。しかし、ウラン価格は原子力発電所の運転コストのわずか9%を占めるにすぎず、石炭火力発電所の石炭コスト（77%）やガス火力発電所の天然ガスコスト（93%）よりもはるかに低い。[ 196 ] [ 197 ]
ウランは、石油や石炭といった従来のエネルギー資源とは、いくつかの重要な点で異なっています。これらの違いは、短期的なウラン不足の影響を限定するものの、最終的な枯渇にはほとんど影響を与えません。主な特徴は以下のとおりです。
ウランの代替として、ウランの3倍の量のトリウムが挙げられます。高速増殖炉は必要ありません。従来のウラン原子炉と比較して、トリウム燃料サイクルを使用するトリウム原子炉は、単位質量あたり約40倍のエネルギーを生産する可能性があります。[ 199 ]しかし、トリウム燃料経済に必要な技術、インフラ、ノウハウを構築することは、現在のウラン価格および予測されるウラン価格では非経済的です。
{{cite web}}: CS1メンテナンス: アーカイブサービスは非推奨になりました (リンク)オーストラリアのウラン鉱山はほとんどが露天掘りであるため、自然に換気が良好である。
オリンピック・ダム鉱山
とカナダの地下鉱山は強力なファンで換気されている。ウラン鉱山ではラドン濃度は非常に低く、間違いなく安全なレベルに保たれている。（ウラン鉱山以外の鉱山でも、ラドン濃度は換気によって制御する必要がある場合がある。）
…この資源は…6,500年間、3,000 GWの原子力発電容量を支えることができる…日本で開発中のプロセスに関する研究によると、海水からウランを回収するコストはU
3
O
8
1ポンドあたり120ドルで実現可能かもしれない。
[40]
これは現在のウラン価格の2倍以上だが、ワンススルー燃料サイクルで運転される次世代原子炉の電力コストに1kWhあたりわずか0.5セントしか加算されないだろう…
{{cite journal}}:ジャーナルを引用するには|journal=（ヘルプ）{{cite book}}:|website=無視されました (ヘルプ){{cite journal}}:ジャーナルを引用するには|journal=（ヘルプ）3.4.2. 政府は、アイルランドにおける原子力発電の法的禁止を維持します。政府は、安全保障、安全性、経済的実現可能性、およびシステム運用上の理由から、原子力発電はこの国にとって適切な選択肢ではないと考えています。政府は、EUエネルギー戦略の文脈において、原子力発電と欧州における国境を越えた安全保障上の懸念に関して、引き続き強い立場を表明していきます。英国および他の加盟国における原子力発電に関する動向は、アイルランドへの影響という観点から綿密に監視されます。
{{cite web}}: CS1メンテナンス: アーカイブサービスは非推奨になりました (リンク){{cite journal}}:ジャーナルを引用するには|journal=（ヘルプ）{{cite journal}}:ジャーナルを引用するには|journal=（ヘルプ）{{cite journal}}:ジャーナルを引用するには|journal=（ヘルプ）「ウラン2007：資源、生産、需要」
では、1kgあたり130米ドル未満で採掘できる従来型ウラン資源の特定量を
約550
万トンと推定しており、2005年に報告された470万トンから増加している。
未発見資源、つまり既に発見された資源の地質学的特徴に基づいて発見されると予想されるウラン鉱床も1050万トンに増加している。これは
、報告書の以前の版と比較して
50万トンの増加である。
この増加は、新たな資源の発見と、価格上昇に後押しされた既知資源の再評価の両方によるものである。
{{cite web}}: CS1メンテナンス: アーカイブサービスは非推奨になりました (リンク)