米国がシリア戦争をめぐるロシアとの停戦協議を打ち切った際（ロシア空軍がアレッポの民間人を爆撃し続けた後）、ロシアのウラジミール・プーチン大統領は、自国の余剰兵器級プルトニウムを処分するため、ほぼ20年にわたる兵器協定を停止することで報復した。
2000年に署名されたプルトニウム管理処分協定は、各国が防衛目的に不要と判断した兵器級プルトニウムを処分することを規定した。各国は、余剰備蓄34トンを処分することに合意した。
余剰核兵器の多くは、冷戦時代の数万基もの核兵器の解体によって生じたものだ。ロシアはその一部を、西シベリアの閉鎖都市セヴェルスクに保管している。この都市にはかつてプルトニウムを生産していた原子炉が2基あり、かつては世界最大級の核施設の一つだった。エコノミスト誌によると、2000年に条約が締結された当時、ロシアは解体された核兵器から得られた高濃縮ウランとプルトニウムを、この施設に2万3000個の容器に保管していた。
一方、米国は、テキサス州アマリロ近郊のパンテックス工場にプルトニウムの多くを保管している。同工場は、米国の多くの核弾頭の最終組み立てと解体を監督しており、処分まで保管されている。当初、プルトニウムはニューメキシコ州のロスアラモス国立研究所の貯蔵庫に保管される予定だったが、その計画は撤回され、パンテックスは長期貯蔵施設として再利用された。
ロシアも米国も、余剰プルトニウムの処分に迅速に取り組んでいません（これは極めて困難です）。しかし、ロシアが事実上、地政学的なリスクゲームにおいて備蓄プルトニウムを再びテーブルに載せようとしている今、多くの疑問が生じます。つまり、「これは一体何なのか？」「一体どうやって処分するのだろうか？」ということです。
兵器級プルトニウムとは何ですか?
その名の通り、兵器級プルトニウムは爆発力が非常に強い。その理由は、プルトニウム239の存在にある。プルトニウム239はプルトニウム同位体であり、その長寿命（半減期：24,000年以上）と、破壊時に大量のエネルギーを放出する能力を特徴としている。1キログラムのプルトニウム239は、第二次世界大戦中にアメリカが広島に投下したリトルボーイ爆弾に含まれていた64キログラムのウランよりも多くのエネルギーを放出する。
このプルトニウムは、ウラン238（天然に存在するウランの一種で、地球上で最も豊富に存在し、世界中のウラン鉱山で発見されている）が原子炉で使用された後に生成される副産物です。プルトニウム239は高濃度でその威力を発揮します。ロシアと米国が保有する、いわゆる兵器級プルトニウムは、少なくとも93%がプルトニウム239で、残りの7%は他のプルトニウム同位体です。
プルトニウム239が得意とするのは、ほぼこの破壊的な高速で分裂することくらいだ。それ以外の実用的な用途は多くない。水を（ゆっくりと）加熱したり、政府が1グラム単位で標準サンプルとして販売したり、非常に密度が高く、ほぼ安全な文鎮として利用したりできるだろう。小さな塊であれば、プルトニウム239は自然放射線をほとんど放出しない。（近縁種のプルトニウム238は動力源として利用でき、NASAは深宇宙探査機の動力源として利用している。）しかし、プルトニウム239は放出するエネルギーがはるかに大きいため、特定の種類の原子炉でしか利用できない。1940年代のマンハッタン計画で発見されて以来、プルトニウム239は主に兵器として利用されてきた。
これらをどうやって取り除くのでしょうか?
ロシアと米国間の処分協定が成立するまでに10年もかかった理由の一つは、これらの物質の処分方法で合意に至らなかったことにある。唯一現実的な選択肢、そして最終的に合意に至った選択肢は、プルトニウムと酸素の化合物であるプルトニウム酸化物に変換することだった。ちなみに、この化合物は小型核兵器として使用可能だが、ロシアと米国はこれをウラン酸化物と混合して混合酸化物（MOX）燃料を製造することを計画していた。これは商用発電炉で使用可能な燃料である。さらに、MOX燃料は兵器には使用できない。つまり、プルトニウム239がMOX燃料に取り込まれると、元の爆発状態に戻すことはできないのだ。
これは費用のかかるプロセスです。米国は2007年、サウスカロライナ州にあるエネルギー省（DOE）サバンナリバーサイトに、余剰プルトニウム239をMOX燃料に変換する施設の建設を開始しました。MOX燃料製造施設は未完成で、反対運動に悩まされています。政府も米国の商用原子炉も、MOX燃料を扱うための適切な設備を備えていません。建設完了には最大100億ドルの費用がかかると予想されており、34トンのプルトニウムを変換するにはさらに240億ドルの費用がかかると見込まれています。
科学が助けに駆けつけました。ロスアラモス原子力発電所の高度回収・統合抽出システム（ARIES）は、年間数百キログラムの核燃料を処理できます。ARIESは、核弾頭を解体し、「ピット」と呼ばれるプルトニウムの塊をプルトニウム酸化物に変換する試験システムとして1990年代に建設されました。MOX施設が未完成であるため、米国の余剰プルトニウムをMOX燃料に変換するには、ARIES以外に方法はありません。
ARIESは8段階のプロセスです。核兵器の解体、ピットの除去、ピット内のプルトニウムをプルトニウム酸化物に変換してさらに精製し、最終的にロスアラモス研究所のプルトニウム技術エリア55施設の金庫に長期保管するために梱包するまで、すべての工程を扱います。作業はまさにその名の通り困難です。核兵器を解体する技術者は、グローブボックスを通して作業しなければなりません。この巨大な気密容器は技術者と核兵器を隔てており、作業はすべて、様々な箇所に取り付けられた大きなグローブを通して行われます。プルトニウムピットを塊状に切り出し、炉で砂のようなプルトニウム酸化物になるまで焼成します。
米国はサバンナリバーサイトにも核弾頭解体のためのピット解体転換施設（Pit Disassembly and Conversion Facility）の建設を計画していたが、2011年に中止された。そこでARIESがその任務を引き継いだ。稼働初年度には、200キログラム以上のプルトニウム酸化物を生産した。「（国家核安全保障局から）プロセス開発から生産ミッションへの移行を要請されれば、我々はいつでも対応できる。我々はそれを実行できる」と、ARIESのマネージャーであるアレックス・エンリケス氏は2012年にロスアラモス国立研究所の国家安全保障科学誌に語った。「もちろん、専用施設ほど速くもなく、規模も大きくもないが、我々のプロセスは機能している」
現在の年間300キログラムのペースでいくと、米国が処分することに同意した34トンのプルトニウムすべてをARIESで変換するには100年以上かかることになる。
それで、何が起こっているのですか?
エネルギー省（DOE）はMOX燃料計画から撤退する。2017年度予算では、MOX燃料製造施設の建設中止に2億7000万ドル、さらに希釈・処分オプションの検討に1500万ドルを要求している。余剰プルトニウムをMOX燃料に変換する代わりに、新たな計画では、プルトニウム酸化物をセメント剤、ゲル化剤、増粘剤、発泡剤などの添加剤と混合し、「スターダスト」と呼ばれる混合物を作る。国家核安全保障局（NNSA）の専門家は、希釈・処分方式にはプルトニウム酸化物が依然として必要だとポピュラーサイエンス誌に伝えた。砂のような性質を持つプルトニウム酸化物をスターダストに混ぜることが可能であるからだ。
ロスアラモス研究所の報告書によると、このプロセスの最終段階では、スターダストに含まれるプルトニウムの含有量は10%未満になるという。さらなる安全対策として、スターダストは二重のステンレス鋼容器に密封され、「地層処分場」に保管される。おそらく、他の核廃棄物も保管されているニューメキシコ州の廃棄物隔離実験施設などだ。つまり、地中に埋められることになる。
NNSAの専門家はまた、希釈処分法の実現に向けて、ロスアラモス原子力発電所が兵器級プルトニウムをプルトニウム酸化物に変換する能力を拡大していると述べた。ARIESは2トンのプルトニウム酸化物を保有しており、残りはロスアラモス原子力発電所が処理可能になれば、施設内で処理される予定だ。
DOEはポピュラーサイエンス誌への声明で、ロシアが約束を撤回したにもかかわらず、米国は余剰プルトニウムの検証可能な処分に引き続き尽力していると述べた。また、協定の対象外のプルトニウム貯蔵については、MOX燃料法ではなく希釈処分法を採用していることを確認した。希釈処分法の方が実施コストが低く、実施期間も短いためだ。
合意では、処分される34トンの兵器級プルトニウムは、燃料として使用するか（ロシアが余剰プルトニウムをMOX燃料に変換することを選択したのもそのためである）、固定化するかのいずれかにしなければならないと規定されている。NNSAの専門家は、希釈して処分する方式は、スターダストに混合されて保管された時点で、合意条項に基づき固定化とみなされる可能性があると述べた。
同国の合意への関与を監督する米国務省は、米国が34トンの兵器級プルトニウムの処分を完了するのにどれくらいの時間がかかるのか、また、その処分に希釈処分法が用いられるのかどうかについての質問に回答していない。
ロシアが何を計画しているかについては何も語られていない。
