報告書番号

T00054

タイトル（和文）

ZrCl4を用いたUO2,PuO2,および希土類酸化物の塩化物への転換

タイトル（英文）

Chlorination of UO2, PuO2, and rare-earth oxides using ZrCl4

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

利便性の高い酸化物の塩素化技術として、ZrCl4と酸素との高い反応性に着目し、ZrCl4を用いた塩素化法について研究を行った。アクチニド酸化物を塩素化して、LiCl-KCl溶融塩中に溶解させることができれば、金属燃料の乾式再処理で実績のある電解精製技術によって、アクチニド金属を選択的に回収することができる。 LiCl-KCl共晶塩中において、希土類酸化物のY2O3, La2O3, CeO2, Nd2O3およびアクチニド酸化物のUO2, PuO2をZrCl4と反応させた結果、各元素は塩素化されて塩中に３価の塩化物として溶解し、副産物として生成したZrO2は沈澱した。そして、ZrCl4を過剰に加えれば全量が塩素化され、反応に要する時間は、酸化物が粉末状の場合では５時間以内であった。ZrCl4を用いた塩素化法は、方法が簡素で腐食性ガスを使用せず特殊な装置を必要としない、実用性の高い方法であることが実証された。

概要 （英文）

A new chlorination method using ZrCl4, which has a high reactivity with oxygen, has been investigated for more efficient oxide treatment. After actinide oxides are chlorinated and dissolved in a molten salt bath, actinide metals can be selectively collected using the electrorefining process. This process is well suited for pyrochemical reprocessing of metallic fuels. In LiCl-KCl eutectic melts, rare-earth oxides (Y2O3, La2O3, CeO2, and Nd2O3) and actinide oxides (UO2 and PuO2) were chlorinated by adding ZrCl4. As a result, rare-earth and actinide elements were dissolved into the salt as trivalent ions and ZrO2 was precipitated. When an excess of ZrCl4 was added, oxides in powder form were completely chlorinated in five hours. It was demonstrated that the ZrCl4 chlorination method, free from corrosive gas such as chlorine, was very simple and useful.

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