未來，日本所有反應(yīng)堆都將使用钚的混合氧化物(MOX)燃料。

1、陸奧存儲廠

2010年，日本可回收乏燃料儲存公司(東京電力公司80%，日本電力公司20%)獲準成立，后續(xù)計劃將在青森縣北部的陸奧市建造一座設(shè)施。

東京電力和日本電力核電廠的乏燃料將運至陸奧市，并儲存約50年，然后在該地區(qū)的日本核燃料廠進行再處理。

陸奧存儲廠初始容量為3000噸，裝在干式容器中，10-15年后的下一階段將增加2000噸容量。

2010年8月，日本核工業(yè)安全局(NISA)批準了該計劃。2013年10月工廠完成了施工，但根據(jù)包括地震和海嘯應(yīng)對措施在內(nèi)的新規(guī)定，該計劃有待NRA全面審查。2017年8月，NRA批準其Ss等級為620 Gal。在2020年9月獲得全面批準后，預(yù)計將在2021財年投入使用。據(jù)報道，1000億日元的成本(2006年估計)中約有70%是用在容器方面。

2、MOX燃料

未來，日本所有反應(yīng)堆都將使用钚的混合氧化物(MOX)燃料。

根據(jù)“钚熱”計劃，從2015年開始陸續(xù)在16-18個反應(yīng)堆中推廣此種燃料，但目標完成日期現(xiàn)在還不確定。

預(yù)計每年約有6噸可裂變钚(約9噸反應(yīng)堆級钚)裝入動力反應(yīng)堆，略高于預(yù)計的再處理每年產(chǎn)量。

同時，可以使用歐洲從日本乏燃料中分離出的40噸反應(yīng)堆級钚制造的MOX燃料。

不過，當(dāng)?shù)貙OX燃料使用的擔(dān)憂減緩了1994年“钚熱”計劃的實施，直到2009年底，日本才有一座商業(yè)反應(yīng)堆使用MOX運行。

3、大規(guī)模推廣

日本普賢快堆，名稱取自佛教中的普賢菩薩，目前已報廢(圖源：網(wǎng)絡(luò))

截至2010年底，代表METI的核工業(yè)安全局(NISA)已批準在超過十個反應(yīng)堆中使用MOX燃料，包括：高濱3號和4號反應(yīng)堆、福島1~3號反應(yīng)堆、柏崎刈羽3號反應(yīng)堆、玄海3號反應(yīng)堆、濱岡4號反應(yīng)堆、女川3號反應(yīng)堆、伊方3號反應(yīng)堆和島根2號反應(yīng)堆。

預(yù)計到2012年將逐步實現(xiàn)，改造后，四分之一或三分之一的反應(yīng)堆采用MOX燃料堆芯。在泊居3號反應(yīng)堆中使用MOX燃料的NRA許可待定中。

2008年，靜岡縣接受了中部電力在其濱岡4號機組使用MOX燃料的計劃。福島縣從2010年開始接受關(guān)西電力在高濱3號和4號反應(yīng)堆使用MOX燃料的計劃。北海道接受北海道電力在泊居3號反應(yīng)堆使用MOX燃料。

2010年福島縣同意東京電力公司的福島1~3號反應(yīng)堆使用MOX燃料，總共允許12個反應(yīng)堆使用。

2011年只有高濱 3號機組、福島1~3號機組、玄海3號機組和伊方3號機組在使用它。

4、來自歐洲的钚燃料

日本核電站重啟進度停滯不前，又長期堅持钚分離活動，日本钚保有量長期維持在高位狀態(tài)。

到目前為止，日本已經(jīng)收到六批來自歐洲的含有超過兩噸(反應(yīng)堆級)钚的貨物。1992年，第一批裝運的只是氧化钚，并指定用于文殊原型堆。隨后的裝運以輕水反應(yīng)堆MOX燃料的形式進行。

第一批MOX燃料裝運是在1999年。這批來自BNFL并打算用于關(guān)西電力公司高濱核電廠的貨物中，有一部分被發(fā)現(xiàn)含有偽造的質(zhì)量控制數(shù)據(jù)，因此，這些材料于2002年退回英國。

剩余部分用于東京電力公司的福島1~3號機組。2001年，第二批MOX包括來自BNFL的燃料，用于東京電力公司的柏崎刈羽3號反應(yīng)堆。

第三批MOX是中部電力的濱岡壓水堆、四國的伊方壓水堆和九州的玄海壓水堆燃料，并于2009年5月從法國運抵。

2010年，第四批MOX燃料來自法國，包含關(guān)西電力高濱4號機組的12個組件和玄海3號機組第二批20個組件。

2013年6月，第五批MOX燃料為關(guān)西電力高濱3號機組的20個組件。

2017年，第六批MOX燃料用于高濱 4號機組的16個組件。

日本钚保有量變化。《朝日新聞》刊發(fā)《核燃料再循環(huán)政策，應(yīng)承認不足并撤出》的社論，表示“钚因為可以用于制造核武器，在核不擴散條約框架下非核保有國家是不被允許再處理的。但是，日本卻成了一個例外。”“現(xiàn)在日本已經(jīng)失去了使用钚的合理性。政府應(yīng)該承認核燃料再循環(huán)的失敗，盡快決定撤銷。”

2009年11月，九州電力公司開始在其玄海3號反應(yīng)堆中使用MOX燃料。在計劃的換料大修期間，該公司更換了193個壓水堆燃料組件中的約三分之一，其中16個包含MOX燃料。

四國電力公司于2010年3月啟動了使用MOX燃料的伊方3號機組。東京電力公司于2010年9月啟動了使用MOX燃料的福島第一核電站3號機組沸水堆。

關(guān)西電力于2011年1月開始在其高濱3號機組壓水堆中使用MOX燃料，但在2011年年中推遲了在4號機組中的使用。該公司計劃在大飯核電站兩個反應(yīng)堆中使用MOX燃料。

中部電力推遲了濱岡4號的MOX燃料使用。北海道電力計劃到2016年將MOX燃料裝載到泊居3號反應(yīng)堆和志賀1號反應(yīng)堆。

東北電力計劃在女川3號反應(yīng)堆中使用MOX燃料。2016年，法國阿海琺開始為高濱4號反應(yīng)堆生產(chǎn)16個MOX燃料組件。

2017年8月，阿海琺新核電站與核燃料行業(yè)簽署了一項協(xié)議，為關(guān)西電力高濱3號和4號反應(yīng)堆提供32個MOX燃料組件。這些組件將在法國的Melox制造。

2018年3月，電力公司聯(lián)合會(FEPC)向日本原子能委員會(JAEC)重申其成員打算將钚用作16-18核機組的MOX燃料。

FEPC表示，當(dāng)六所村后處理廠在2021年接近運行時，相關(guān)計劃內(nèi)容會更加詳細。

對于其新的尾浜先進沸水堆(ABWR)核電站，J-Power已與阿海琺簽訂合同，提供前三年的燃料，該燃料由在法國分離的日本钚制成，設(shè)計在全MOX燃料堆芯上運行。阿海琺還與中部電力、九州電力、四國電力和關(guān)西電力簽訂了MOX燃料制造合同。

2018年底，日本國內(nèi)儲存了9噸分離式反應(yīng)堆級钚(約66%為裂變钚)，英國和法國總共儲存了36.6噸。該總量為45.6噸，較2017年底的估計值47.3噸略有下降。

6、J-MOX工廠

2005年4月，青森縣批準在六所村建造JNFL的J-MOX工廠，與后處理廠相鄰。

電力公司聯(lián)合會“加緊努力實現(xiàn)MOX燃料使用計劃”。該行為被視為在日本完成燃料循環(huán)方面邁出的重要一步，并得到了當(dāng)?shù)卣AEC和公用事業(yè)公司的大力支持。

JNFL申請了建造和運營140噸/年工廠所需的四個許可證中的兩個。由于地震標準的修訂(達到700加侖)，該核電站的建設(shè)推遲了三年，于2010年10月開始。

J-MOX工廠的運行預(yù)計將于2022年9月開始，成本已升至2100億日元(20.5億美元)。它將生產(chǎn)含4-9%钚的MOX燃料。

2006年11月，四國電力與三菱簽訂合同，使用600千克反應(yīng)堆級钚為其伊方核電站制造21個MOX燃料組件。

阿海琺在La Hague從四國電力的舊燃料中回收了钚，MOX燃料在阿海琺位于法國的Melox工廠制造，并于2009年3月運往日本。

隨著J-MOX工廠建設(shè)的延遲，其他幾家公用事業(yè)公司已向法國阿海琺尋求MOX燃料供應(yīng)。

一旦MOX燃料在日本完全投入常規(guī)使用，預(yù)計日本在歐洲的分離钚庫存將在大約15年內(nèi)用完，每年的裂變钚需求量約為6噸，而六所村裂變钚的產(chǎn)量僅為4噸。

經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)省在批準J-MOX工廠的同時，批準在陸奧市為東京電力公司和日本電力公司建造一個乏燃料儲存設(shè)施。

隨后，日本政府批準了這兩項計劃。