JP2001056393A - 使用済酸化物核燃料からのウラン回収方法 - Google Patents
使用済酸化物核燃料からのウラン回収方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 原子力発電所で発生する使用済酸化物核燃料
からプルトニウムを回収する際に、不純物元素を除去し
て、ウランを再利用可能な純粋な二酸化ウランとして回
収する方法を提供する。 【解決手段】 使用済酸化物核燃料と還元剤の試料１ａ
に吹込管５から塩素ガスを吹き込んで塩素化し、生成し
たウランとプルトニウムの塩化物を溶解した溶融塩にカ
ドミウム等の液体金属を接触させて貴な不純物元素を抽
出除去し、この溶融塩に塩素と酸素の混合ガスを吹き込
みウランをオキシ塩化物とした後、電解採取することに
より純粋な二酸化ウランを回収する。
からプルトニウムを回収する際に、不純物元素を除去し
て、ウランを再利用可能な純粋な二酸化ウランとして回
収する方法を提供する。 【解決手段】 使用済酸化物核燃料と還元剤の試料１ａ
に吹込管５から塩素ガスを吹き込んで塩素化し、生成し
たウランとプルトニウムの塩化物を溶解した溶融塩にカ
ドミウム等の液体金属を接触させて貴な不純物元素を抽
出除去し、この溶融塩に塩素と酸素の混合ガスを吹き込
みウランをオキシ塩化物とした後、電解採取することに
より純粋な二酸化ウランを回収する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、原子力発電所で発
生する使用済酸化物核燃料から、純粋なウランを回収す
る方法に関する。
生する使用済酸化物核燃料から、純粋なウランを回収す
る方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】原子力発電所で発生する使用済酸化物核
燃料からプルトニウムを回収するプロセスとして、ロシ
アのＲＩＡＲ（Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ
ｏｆＡｔｏｍｉｃ Ｒｅａｃｔｏｒｓ）で開発を進め
ている乾式再処理法（ＲＩＡＲ法）がある。
燃料からプルトニウムを回収するプロセスとして、ロシ
アのＲＩＡＲ（Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ
ｏｆＡｔｏｍｉｃ Ｒｅａｃｔｏｒｓ）で開発を進め
ている乾式再処理法（ＲＩＡＲ法）がある。
【０００３】このＲＩＡＲ方法では、まず、使用済酸化
物核燃料を入れた溶融塩に塩素ガスを吹き込むことによ
り、使用済酸化物核燃料中のウランをオキシ塩化ウラン
（ＵＯ２Ｃｌ２）に、プルトニウムを三塩化プルトニウ
ム（ＰｕＣｌ３）に転換する。次に、この溶融塩を電解
することにより、陰極に二酸化ウラン（ＵＯ２）と不純
物元素が同時に析出する。その後、残ったプルトニウム
の塩化物を含む溶融塩に酸素と塩素の混合ガスを吹き込
み、ＰｕＣｌ３を二酸化プルトニウム（ＰｕＯ ２）とし
て沈澱させて回収する。
物核燃料を入れた溶融塩に塩素ガスを吹き込むことによ
り、使用済酸化物核燃料中のウランをオキシ塩化ウラン
（ＵＯ２Ｃｌ２）に、プルトニウムを三塩化プルトニウ
ム（ＰｕＣｌ３）に転換する。次に、この溶融塩を電解
することにより、陰極に二酸化ウラン（ＵＯ２）と不純
物元素が同時に析出する。その後、残ったプルトニウム
の塩化物を含む溶融塩に酸素と塩素の混合ガスを吹き込
み、ＰｕＣｌ３を二酸化プルトニウム（ＰｕＯ ２）とし
て沈澱させて回収する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記したように、使用
済酸化物核燃料の乾式再処理に用いられるＲＩＡＲ法で
は、プルトニウムを純粋な二酸化プルトニウム（ＰｕＯ
２）として回収することができるが、電解時に不純物元
素と共に析出した二酸化ウランは再利用されずに廃棄さ
れていた。
済酸化物核燃料の乾式再処理に用いられるＲＩＡＲ法で
は、プルトニウムを純粋な二酸化プルトニウム（ＰｕＯ
２）として回収することができるが、電解時に不純物元
素と共に析出した二酸化ウランは再利用されずに廃棄さ
れていた。
【０００５】即ち、ＲＩＡＲ法では、溶融塩への塩素ガ
スの吹き込みにより使用済酸化物核燃料中のウランとプ
ルトニウムを塩素化する際に、プルトニウムはＰｕＣｌ
３に転換されるものの、ウランはオキシ塩化物であるＵ
Ｏ２Ｃｌ２までしか転換されず、易溶性のウランの塩化
物は生成しない。このオキシ塩化ウラン（ＵＯ２Ｃ
ｌ ２）は、電解によりルテニウムや鉄等の不純物元素と
共に二酸化ウランとして析出するが、多くの不純物元素
を含むため廃棄物とされている現状である。
スの吹き込みにより使用済酸化物核燃料中のウランとプ
ルトニウムを塩素化する際に、プルトニウムはＰｕＣｌ
３に転換されるものの、ウランはオキシ塩化物であるＵ
Ｏ２Ｃｌ２までしか転換されず、易溶性のウランの塩化
物は生成しない。このオキシ塩化ウラン（ＵＯ２Ｃ
ｌ ２）は、電解によりルテニウムや鉄等の不純物元素と
共に二酸化ウランとして析出するが、多くの不純物元素
を含むため廃棄物とされている現状である。
【０００６】本発明は、このような従来の事情に鑑み、
上記ＲＩＡＲ法を改良して、原子力発電所で発生する使
用済酸化物核燃料からプルトニウムを回収する際に、予
め不純物元素を除去して、使用済酸化物核燃料中のウラ
ンを再利用可能な純粋な二酸化ウランとして回収する方
法を提供することを目的とする。
上記ＲＩＡＲ法を改良して、原子力発電所で発生する使
用済酸化物核燃料からプルトニウムを回収する際に、予
め不純物元素を除去して、使用済酸化物核燃料中のウラ
ンを再利用可能な純粋な二酸化ウランとして回収する方
法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明が提供するウラン回収方法は、使用済酸化物
核燃料を還元雰囲気の溶融塩中で塩素化し、生成したウ
ランとプルトニウムの塩化物を含む溶融塩に液体金属を
接触させて貴な不純物元素を溶融塩から抽出除去し、こ
の溶融塩に塩素と酸素の混合ガスを加えてウランをオキ
シ塩化物とした後、不溶解性陽極と固体陰極を用いて電
解採取することにより、純粋な二酸化ウランを回収する
ことを特徴とする。
め、本発明が提供するウラン回収方法は、使用済酸化物
核燃料を還元雰囲気の溶融塩中で塩素化し、生成したウ
ランとプルトニウムの塩化物を含む溶融塩に液体金属を
接触させて貴な不純物元素を溶融塩から抽出除去し、こ
の溶融塩に塩素と酸素の混合ガスを加えてウランをオキ
シ塩化物とした後、不溶解性陽極と固体陰極を用いて電
解採取することにより、純粋な二酸化ウランを回収する
ことを特徴とする。
【０００８】尚、上記の方法によりウランを回収した後
の溶融塩にはプルトニウムの塩化物が含まれるので、Ｒ
ＩＡＲ法と同様に、この溶融塩に更に塩素と酸素の混合
ガスを加えることにより、プルトニウムを二酸化プルト
ニウムとして沈澱させ、回収することができる。ただ
し、その際に加える混合ガス中の酸素濃度は、上記ウラ
ンのオキシ塩素化の場合よりも高濃度とする必要があ
る。
の溶融塩にはプルトニウムの塩化物が含まれるので、Ｒ
ＩＡＲ法と同様に、この溶融塩に更に塩素と酸素の混合
ガスを加えることにより、プルトニウムを二酸化プルト
ニウムとして沈澱させ、回収することができる。ただ
し、その際に加える混合ガス中の酸素濃度は、上記ウラ
ンのオキシ塩素化の場合よりも高濃度とする必要があ
る。
【０００９】
【発明の実施の形態】使用済酸化物核燃料中のウラン
は、塩素ガスのみではオキシ塩化物までしか転換しない
が、還元雰囲気の溶融塩中で、例えば黒鉛等の還元剤と
共に、塩素ガスと反応させることによって、下記化学式
１に示す反応ように、易溶性の塩化物である四塩化ウラ
ン（ＵＣｌ４）にまで転換し、溶融塩中に溶解させるこ
とができる。また、プルトニウムも、この工程におい
て、全て三塩化プルトニウム（ＰｕＣｌ３）に変化し、
溶融塩中に溶解する。尚、溶融塩としては、塩化カリウ
ム、塩化リチウム等のアルカリ金属元素の塩化物が好ま
しい。
は、塩素ガスのみではオキシ塩化物までしか転換しない
が、還元雰囲気の溶融塩中で、例えば黒鉛等の還元剤と
共に、塩素ガスと反応させることによって、下記化学式
１に示す反応ように、易溶性の塩化物である四塩化ウラ
ン（ＵＣｌ４）にまで転換し、溶融塩中に溶解させるこ
とができる。また、プルトニウムも、この工程におい
て、全て三塩化プルトニウム（ＰｕＣｌ３）に変化し、
溶融塩中に溶解する。尚、溶融塩としては、塩化カリウ
ム、塩化リチウム等のアルカリ金属元素の塩化物が好ま
しい。
【００１０】
【化１】ＵＯ２＋２Ｃｌ２＋Ｃ → ＵＣｌ４＋ＣＯ２
【００１１】使用済酸化物核燃料中にはウランとプルト
ニウム以外に、ルテニウム（Ｒｕ）や鉄（Ｆｅ）等の不
純物元素が含まれているが、これらの不純物元素も上記
塩素化工程において全て塩化物に転換される。これらの
貴な不純物元素は、液体金属と接触させることにより、
溶融塩中から液体金属中に抽出することができる。例え
ば、液体金属としてカドミウムを用いた場合、カドミウ
ムより貴な白金族元素（Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ等）や、遷移
金属元素（Ｍｏ、Ｆｅ等）のような不純物元素は、金属
にまで還元されて液体カドミウム中に抽出される。
ニウム以外に、ルテニウム（Ｒｕ）や鉄（Ｆｅ）等の不
純物元素が含まれているが、これらの不純物元素も上記
塩素化工程において全て塩化物に転換される。これらの
貴な不純物元素は、液体金属と接触させることにより、
溶融塩中から液体金属中に抽出することができる。例え
ば、液体金属としてカドミウムを用いた場合、カドミウ
ムより貴な白金族元素（Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ等）や、遷移
金属元素（Ｍｏ、Ｆｅ等）のような不純物元素は、金属
にまで還元されて液体カドミウム中に抽出される。
【００１２】一方、溶融塩中のウランについては、オキ
シ塩化物であれば液体金属中に抽出されるが、本発明に
おいては塩化物（ＵＣｌ４）になっているので液体金属
中に抽出されず、三塩化ウラン（ＵＣｌ３）に変化して
溶融塩中に溜まる。また、プルトニウムは三塩化プルト
ニウムのまま、溶融塩中に残る。このため、不純物元素
を、抽出されずに溶融塩中に残るウラン及びプルトニウ
ムと分離することができる。尚、液体金属として蒸気圧
の高いカドミウムを用いれば、後に蒸留することでカド
ミウムを回収して、不純物元素のみを蒸溜残渣として分
離できるので、不純物元素の処理が容易となる利点があ
る。
シ塩化物であれば液体金属中に抽出されるが、本発明に
おいては塩化物（ＵＣｌ４）になっているので液体金属
中に抽出されず、三塩化ウラン（ＵＣｌ３）に変化して
溶融塩中に溜まる。また、プルトニウムは三塩化プルト
ニウムのまま、溶融塩中に残る。このため、不純物元素
を、抽出されずに溶融塩中に残るウラン及びプルトニウ
ムと分離することができる。尚、液体金属として蒸気圧
の高いカドミウムを用いれば、後に蒸留することでカド
ミウムを回収して、不純物元素のみを蒸溜残渣として分
離できるので、不純物元素の処理が容易となる利点があ
る。
【００１３】上記のごとく不純物元素を抽出分離した
後、溶融塩に塩素と酸素の混合ガスを吹き込むことによ
り、溶融塩中に残った三塩化ウラン（ＵＣｌ３）を、容
易にオキシ塩化ウラン（ＵＯ２Ｃｌ２）に変えることが
できる。このウランの塩化物からオキシ塩化物への酸化
は、低い濃度の酸素により容易に行うことができるの
で、混合ガス中の酸素濃度は、前記したＲＩＡＲ法にお
けるプルトニウムの沈澱回収工程の濃度（具体的には９
５ｍｏｌ％程度）よりも低い濃度でよく、例えば１０ｍ
ｏｌ％程度の濃度が好ましい。
後、溶融塩に塩素と酸素の混合ガスを吹き込むことによ
り、溶融塩中に残った三塩化ウラン（ＵＣｌ３）を、容
易にオキシ塩化ウラン（ＵＯ２Ｃｌ２）に変えることが
できる。このウランの塩化物からオキシ塩化物への酸化
は、低い濃度の酸素により容易に行うことができるの
で、混合ガス中の酸素濃度は、前記したＲＩＡＲ法にお
けるプルトニウムの沈澱回収工程の濃度（具体的には９
５ｍｏｌ％程度）よりも低い濃度でよく、例えば１０ｍ
ｏｌ％程度の濃度が好ましい。
【００１４】次に、上記のオキシ塩化ウランを含む溶融
塩を、不溶解性陽極と固体陰極を用いて電解することに
よって、陽極から塩素ガスが発生し、陰極には純粋な二
酸化ウラン（ＵＯ２）が析出する。尚、ウランより卑な
不純物元素は溶融塩中に残留する。陰極から回収される
二酸化ウランは不純物元素を殆ど含まないので、核燃料
として再利用することができる。
塩を、不溶解性陽極と固体陰極を用いて電解することに
よって、陽極から塩素ガスが発生し、陰極には純粋な二
酸化ウラン（ＵＯ２）が析出する。尚、ウランより卑な
不純物元素は溶融塩中に残留する。陰極から回収される
二酸化ウランは不純物元素を殆ど含まないので、核燃料
として再利用することができる。
【００１５】
【実施例】プルトニウムは放射性能が強く取扱いが困難
であるため、以下の実施例及び比較例の試験において
は、使用済酸化物核燃料として二酸化ウランを、及び貴
な不純物元素として鉄を模擬試料として実験を行った。
であるため、以下の実施例及び比較例の試験において
は、使用済酸化物核燃料として二酸化ウランを、及び貴
な不純物元素として鉄を模擬試料として実験を行った。
【００１６】まず、図１に示す反応装置を用いて、二酸
化ウランの塩素化工程を実施した。即ち、１００ｇのＬ
ｉＣｌ−ＫＣｌと、１０ｇの二酸化ウラン（ＵＯ２）
と、１ｇの黒鉛粉末を試料１ａとして、アルミナ製タン
マン管２に装入し、縦型石英製反応管３にセットした。
反応管３内をＡｒガス雰囲気にした後、ヒータ４により
５００℃に加熱し、試料１ａ中に吹込管５から塩素ガス
を０.１１リットル／ｍｉｎの流量で２時間吹き込ん
だ。二酸化ウランは塩化物となってＬｉＣｌ−ＫＣｌ溶
融塩中に溶解し、冷却により溶融塩から緑色の四塩化ウ
ラン（ＵＣｌ４）が回収された。四塩化ウランの回収率
は、ほぼ１００％であった。
化ウランの塩素化工程を実施した。即ち、１００ｇのＬ
ｉＣｌ−ＫＣｌと、１０ｇの二酸化ウラン（ＵＯ２）
と、１ｇの黒鉛粉末を試料１ａとして、アルミナ製タン
マン管２に装入し、縦型石英製反応管３にセットした。
反応管３内をＡｒガス雰囲気にした後、ヒータ４により
５００℃に加熱し、試料１ａ中に吹込管５から塩素ガス
を０.１１リットル／ｍｉｎの流量で２時間吹き込ん
だ。二酸化ウランは塩化物となってＬｉＣｌ−ＫＣｌ溶
融塩中に溶解し、冷却により溶融塩から緑色の四塩化ウ
ラン（ＵＣｌ４）が回収された。四塩化ウランの回収率
は、ほぼ１００％であった。
【００１７】次に、図２に示す反応装置（吹込管がない
以外は図１の装置と同じ）を用い、不純物元素の抽出工
程を実施した。即ち、上記塩素化工程で得られた四塩化
ウランを含むＬｉＣｌ−ＫＣｌ溶融塩と、１ｇの三塩化
鉄と、カドミウム（Ｃｄ：融点３２１℃）を試料１ｂと
して、アルミナ製タンマン管２に装入し、縦型石英製反
応管３にセットした。反応管３内をＡｒ雰囲気にした
後、ヒータ４で５００℃に加熱して２時間静置した。三
塩化鉄はＣｄ中に１００％移行したが、四塩化ウランは
赤紫色の三塩化ウラン（ＵＣｌ３）に変化して、１００
％ＬｉＣｌ−ＫＣｌ溶融塩中に残留した。
以外は図１の装置と同じ）を用い、不純物元素の抽出工
程を実施した。即ち、上記塩素化工程で得られた四塩化
ウランを含むＬｉＣｌ−ＫＣｌ溶融塩と、１ｇの三塩化
鉄と、カドミウム（Ｃｄ：融点３２１℃）を試料１ｂと
して、アルミナ製タンマン管２に装入し、縦型石英製反
応管３にセットした。反応管３内をＡｒ雰囲気にした
後、ヒータ４で５００℃に加熱して２時間静置した。三
塩化鉄はＣｄ中に１００％移行したが、四塩化ウランは
赤紫色の三塩化ウラン（ＵＣｌ３）に変化して、１００
％ＬｉＣｌ−ＫＣｌ溶融塩中に残留した。
【００１８】図１と同じ反応装置を用いて、ウランの塩
化物のオキシ塩素化工程を行った。即ち、上記不純物元
素抽出後の三塩化ウランを含むＬｉＣｌ−ＫＣｌ溶融塩
を試料として、アルミナ製タンマン管に装入し、縦型石
英製反応管にセットした。反応管内をＡｒ雰囲気にした
後、ヒータで５００℃に加熱し、試料中に吹込管から塩
素と酸素の１：２０混合ガスを０.１１リットル／ｍｉ
ｎの流量で１時間吹き込み、引き続き塩素ガスを０.１
１リットル／ｍｉｎの流量で１時間吹き込んだ。ＬｉＣ
ｌ−ＫＣｌ溶融塩中で、黄色のオキシ塩化ウラン（ＵＯ
２Ｃｌ２）が回収された。オキシ塩化ウランの回収率
は、ほぼ１００％であった。
化物のオキシ塩素化工程を行った。即ち、上記不純物元
素抽出後の三塩化ウランを含むＬｉＣｌ−ＫＣｌ溶融塩
を試料として、アルミナ製タンマン管に装入し、縦型石
英製反応管にセットした。反応管内をＡｒ雰囲気にした
後、ヒータで５００℃に加熱し、試料中に吹込管から塩
素と酸素の１：２０混合ガスを０.１１リットル／ｍｉ
ｎの流量で１時間吹き込み、引き続き塩素ガスを０.１
１リットル／ｍｉｎの流量で１時間吹き込んだ。ＬｉＣ
ｌ−ＫＣｌ溶融塩中で、黄色のオキシ塩化ウラン（ＵＯ
２Ｃｌ２）が回収された。オキシ塩化ウランの回収率
は、ほぼ１００％であった。
【００１９】その後、図３に示す反応装置を用いて、ウ
ランの電解採取工程を実施した。即ち、上記オキシ塩素
化工程で得られたオキシ塩化ウランを含むＬｉＣｌ−Ｋ
Ｃｌ溶融塩を試料１ｃとして、アルミナ製タンマン管２
に装入し、縦型石英製反応管３にセットした。反応管３
内をＡｒ雰囲気にした後、ヒータ４で５００℃に加熱
し、黒鉛アノード６と鉄製カソード７を試料１ｃに挿入
し、１Ａの電流で２時間電解した。ＬｉＣｌ−ＫＣｌ溶
融塩中のオキシ塩化ウランは、二酸化ウラン（ＵＯ２）
として鉄製カソード７に１００％に析出した。
ランの電解採取工程を実施した。即ち、上記オキシ塩素
化工程で得られたオキシ塩化ウランを含むＬｉＣｌ−Ｋ
Ｃｌ溶融塩を試料１ｃとして、アルミナ製タンマン管２
に装入し、縦型石英製反応管３にセットした。反応管３
内をＡｒ雰囲気にした後、ヒータ４で５００℃に加熱
し、黒鉛アノード６と鉄製カソード７を試料１ｃに挿入
し、１Ａの電流で２時間電解した。ＬｉＣｌ−ＫＣｌ溶
融塩中のオキシ塩化ウランは、二酸化ウラン（ＵＯ２）
として鉄製カソード７に１００％に析出した。
【００２０】
【比較例】実施例と同じ図１に示す反応装置を用い、１
００ｇのＬｉＣｌ−ＫＣｌと、１０ｇの二酸化ウランを
試料として、アルミナ製タンマン管に装入し、縦型石英
製反応管にセットした。反応管内をＡｒ雰囲気にした
後、ヒータで５００℃に加熱し、試料中に吹込管から塩
素ガスを０.１１リットル／ｍｉｎの流量で２時間吹き
込んだ。二酸化ウランはＬｉＣｌ−ＫＣｌ溶融塩中に溶
解し、溶融塩から黄色のオキシ塩化ウラン（ＵＯ２Ｃｌ
２）が回収された。オキシ塩化ウランの回収率は、ほぼ
１００％であった。
００ｇのＬｉＣｌ−ＫＣｌと、１０ｇの二酸化ウランを
試料として、アルミナ製タンマン管に装入し、縦型石英
製反応管にセットした。反応管内をＡｒ雰囲気にした
後、ヒータで５００℃に加熱し、試料中に吹込管から塩
素ガスを０.１１リットル／ｍｉｎの流量で２時間吹き
込んだ。二酸化ウランはＬｉＣｌ−ＫＣｌ溶融塩中に溶
解し、溶融塩から黄色のオキシ塩化ウラン（ＵＯ２Ｃｌ
２）が回収された。オキシ塩化ウランの回収率は、ほぼ
１００％であった。
【００２１】その後、図２に示す反応装置を用いて、液
体金属による不純物元素の抽出工程を行った。即ち、上
記で得られたオキシ塩化ウランを含むＬｉＣｌ−ＫＣｌ
溶融塩と、１ｇの三塩化鉄と、Ｃｄ（融点３２１℃）を
試料として、アルミナ製タンマン管に装入し、縦型石英
製反応管にセットした。反応管内をＡｒ雰囲気にした
後、ヒータで５００℃に加熱して２時間静置した。Ｌｉ
Ｃｌ−ＫＣｌ溶融塩中のオキシ塩化ウランと三塩化鉄は
共に１００％Ｃｄ中へ移行し、ＬｉＣｌ−ＫＣｌ溶融塩
は無色となった。
体金属による不純物元素の抽出工程を行った。即ち、上
記で得られたオキシ塩化ウランを含むＬｉＣｌ−ＫＣｌ
溶融塩と、１ｇの三塩化鉄と、Ｃｄ（融点３２１℃）を
試料として、アルミナ製タンマン管に装入し、縦型石英
製反応管にセットした。反応管内をＡｒ雰囲気にした
後、ヒータで５００℃に加熱して２時間静置した。Ｌｉ
Ｃｌ−ＫＣｌ溶融塩中のオキシ塩化ウランと三塩化鉄は
共に１００％Ｃｄ中へ移行し、ＬｉＣｌ−ＫＣｌ溶融塩
は無色となった。
【００２２】
【発明の効果】本発明によれば、使用済酸化物核燃料か
らプルトニウムを回収する際に、ウランやプルトニウム
を溶融塩中に塩化物として溶解させた後、含まれるルテ
ニウムや鉄等の不純物元素を除去し、ウランを電解採取
により純粋な二酸化ウランとして回収することができ
る。得られた純粋な二酸化ウランは核燃料として再利用
することができる。また、溶融塩中に残ったプルトニウ
ムの塩化物は、ＲＩＡＲ法と同様にして、二酸化プルト
ニウムとして沈澱回収することができる。
らプルトニウムを回収する際に、ウランやプルトニウム
を溶融塩中に塩化物として溶解させた後、含まれるルテ
ニウムや鉄等の不純物元素を除去し、ウランを電解採取
により純粋な二酸化ウランとして回収することができ
る。得られた純粋な二酸化ウランは核燃料として再利用
することができる。また、溶融塩中に残ったプルトニウ
ムの塩化物は、ＲＩＡＲ法と同様にして、二酸化プルト
ニウムとして沈澱回収することができる。
【図１】本発明方法における二酸化ウランの塩素化工程
で用いた反応装置を示す概略の断面図である。
で用いた反応装置を示す概略の断面図である。
【図２】本発明方法における不純物元素の抽出工程で用
いた反応装置を示す概略の断面図である。
いた反応装置を示す概略の断面図である。
【図３】本発明方法におけるウランの電解採取工程で用
いた反応装置を示す概略の断面図である。
いた反応装置を示す概略の断面図である。
１ａ、１ｂ、１ｃ 試料 ２ アルミナ製タンマン管 ３ 反応管 ４ ヒータ ５ 吹込管 ６ 黒鉛アノード ７ 鉄製カソード
Claims (2)
- 【請求項１】 使用済酸化物核燃料を還元雰囲気の溶融
塩中で塩素化し、生成したウランとプルトニウムの塩化
物を含む溶融塩に液体金属を接触させて貴な不純物元素
を溶融塩から抽出除去し、この溶融塩に塩素と酸素の混
合ガスを加えてウランをオキシ塩化物とした後、不溶解
性陽極と固体陰極を用いて電解採取することにより、純
粋な二酸化ウランを回収することを特徴とする使用済酸
化物核燃料からのウラン回収方法。 - 【請求項２】 前記液体金属としてカドミウムを用いる
ことを特徴とする、請求項１に記載の使用済酸化物核燃
料からのウラン回収方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23240799A JP2001056393A (ja) | 1999-08-19 | 1999-08-19 | 使用済酸化物核燃料からのウラン回収方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23240799A JP2001056393A (ja) | 1999-08-19 | 1999-08-19 | 使用済酸化物核燃料からのウラン回収方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001056393A true JP2001056393A (ja) | 2001-02-27 |
Family
ID=16938772
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23240799A Pending JP2001056393A (ja) | 1999-08-19 | 1999-08-19 | 使用済酸化物核燃料からのウラン回収方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001056393A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012173145A (ja) * | 2011-02-22 | 2012-09-10 | Japan Atomic Energy Agency | 溶融塩中の酸塩化物及び酸化物並びにこれら化合物イオンの塩化処理方法 |
| JP2014081213A (ja) * | 2012-10-12 | 2014-05-08 | Toshiba Corp | 放射性物質の処理方法 |
-
1999
- 1999-08-19 JP JP23240799A patent/JP2001056393A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012173145A (ja) * | 2011-02-22 | 2012-09-10 | Japan Atomic Energy Agency | 溶融塩中の酸塩化物及び酸化物並びにこれら化合物イオンの塩化処理方法 |
| JP2014081213A (ja) * | 2012-10-12 | 2014-05-08 | Toshiba Corp | 放射性物質の処理方法 |
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