報告書番号

T39

タイトル（和文）

超ウラン元素の乾式分離要素技術の開発と効率的分離プロセスの構築

タイトル（英文）

DEVELOPMENT OF PYROMETALLURGICAL PARTITIONING TECHNOLOGY FOR TRANSURANIUM ELEMENTS WITH PROCESS FLOW

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

本報告は，高レベル廃液から超ウラン元素を分離する手法として，当所独自の構想に基づいた乾式分離法について，これまでに実施してきた要素技術開発の成果を総合的にまとめると共に，それに基づいて適切な分離プロセスの提案を行なったものである。乾式分離の前処理技術として，模擬高レベル廃液を，高効率で，酸化物へ転換しさらに塩化物へ転換出来ることを確認した。また，還元・抽出，電解精製に関し，ＴＲＵを用いて分離特性データを取得し，何れの方法においても溶融塩中から９９％以上ＴＲＵを分離できることを確認した。さらに，溶融金属としてカドミウムやビスマスを用いて還元・抽出を多段で行うことにより，ＴＲＵとＲＥが相互に分離できることを明らかにした。一方，ＴＲＵを除去した後，高レベル放射性の塩廃棄物を安定に処理する方法を確立しそのプロセスを構築した。これらの成果をもとに，乾式分離法で高レベル廃液からＴＲＵを分離する適切な分離プロセスフローを構築すると共に，その物質収支を予測した。

概要 （英文）

A DRY PROCESS FOR PARTITIONING TRANSURANIUM ELEMENTS FROM HIGH-LEVEL LIQUID WASTE IS BEING DEVELOPED BASED ON THE CONCEPT OF BURNING TRUS FROM THE LWR CYCLE IN A METALLIC-FUEL FBR.THE EXPERIMENTAL RESULTS FOR EACH PROCESS OF THE DRY METHOD(DENITRATION,CHLORINATION,PYROMETALLURGICAL PARTITIONING WITH REDUCTIVE EXTRACTION AND ELECTROREFINING,AND WASTE SALT TREATMENT)ARE SUMMARIZED.HLW CAN BE TRANSFORMED TO CHLORIDES BY OXIDE CONVERSION WITH HIGH EFFICIENCY AS SHOWN EXPERIMENTS WITH SIMULATED WASTES.FOR REDUCTIVE EXTRACTION AND ELECTROREFINING,OXIDATION-REDUCTION POTENTIAL,ACTIVITY COEFFICIENTS,DISTRIBUTION COEFFICIENTS AND SEPARATION FACTOR BETWEEN TRUS AND RARE EARTHS IN A SYSTEM OF MOLTEN CHLORIDES-LIQUID CADMIUM AND BISMUTH WERE MEASURED.IT ISFEASIBLE TO REMOVE MORE THAN 99% OF TRUS FROM THE SALT.MOREOVER,A HIGHSEPARATION RATIO WAS OBTAINED BETWEEN TRUS AND RARE EARTHS BY USING COUNTER-CURRENT REDUCTION EXTRACTION WITH CADMIUM OR BISMUTH.A METHOD TO TRANSFORM WASTE CHLORIDES INTO STABLE OXIDES AND TO MAKE WASTE GLASS WAS DEVELOPED.A PROCESS FLOW WITH MATERIAL BALANCE SHEET TO RECOVER TRUS FROM HLW IS PROPOSED BASED AN THE RESULTS.

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