JP2584853B2 - プルトニウムの再抽出方法 - Google Patents
プルトニウムの再抽出方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】 本発明の対象は有機溶媒中に存在するプルトニウムを
水溶液中に再抽出する方法である。
水溶液中に再抽出する方法である。
この方法は特に照射済核燃料の再処理の第１段階にお
いてプルトニウムをウランから分離するために、または
ウラン−プルトニウム分離あるいはプルトニウム抽出の
サイクルの終りに最後の微量のプルトニウムを再抽出す
るために使用することができる。
いてプルトニウムをウランから分離するために、または
ウラン−プルトニウム分離あるいはプルトニウム抽出の
サイクルの終りに最後の微量のプルトニウムを再抽出す
るために使用することができる。
照射済核燃料の再処理設備を大多数において、まず第
一に燃料を硝酸溶液に溶解させ、それを次に有機溶媒
（例えば、トリブチルホスフアート）の中に抽出するこ
とにより核分裂生成物の大部分からプルトニウムとウラ
ンを同時に分離することから成る抽出の第１サイクルに
かける。次にウラン／プルトニウムの分離作業へと進
み、そしてこれはウラン、プルトニウムおよびある核分
裂生成物を含む有機溶媒を、プルトニウムを（IV）価の
状態から（III）価の状態へ還元することのできる化学
薬剤を含む水溶液と接触させて、ウランが有機溶媒中に
残ることがあつてもプルトニウムを水の相に再抽出する
ことから成る。この作業のために、一般に使用されてい
る還元剤は硝酸ウランであり、しかしそれにヒドラジン
硝酸塩から成る安定剤が添加され、これは機能としてウ
ラン（IV）とプルトニウム（III）の還元種を溶液中に
存在する酸化剤から保護しなければならない、なぜなら
これらの還元種は安定剤の不在のとき安定でないからで
ある。
一に燃料を硝酸溶液に溶解させ、それを次に有機溶媒
（例えば、トリブチルホスフアート）の中に抽出するこ
とにより核分裂生成物の大部分からプルトニウムとウラ
ンを同時に分離することから成る抽出の第１サイクルに
かける。次にウラン／プルトニウムの分離作業へと進
み、そしてこれはウラン、プルトニウムおよびある核分
裂生成物を含む有機溶媒を、プルトニウムを（IV）価の
状態から（III）価の状態へ還元することのできる化学
薬剤を含む水溶液と接触させて、ウランが有機溶媒中に
残ることがあつてもプルトニウムを水の相に再抽出する
ことから成る。この作業のために、一般に使用されてい
る還元剤は硝酸ウランであり、しかしそれにヒドラジン
硝酸塩から成る安定剤が添加され、これは機能としてウ
ラン（IV）とプルトニウム（III）の還元種を溶液中に
存在する酸化剤から保護しなければならない、なぜなら
これらの還元種は安定剤の不在のとき安定でないからで
ある。
プルトニウム（III）とウラン（IV）を安定化するた
めにヒドラジン硝酸塩の使用はある不便を示す。
めにヒドラジン硝酸塩の使用はある不便を示す。
実際に、ヒドラジン硝酸塩は広い範囲の条件で分解し
易く、そして厄介な２種の生成物、すなわちアジ化水素
酸とアンモニウムイオンを生じさせる。
易く、そして厄介な２種の生成物、すなわちアジ化水素
酸とアンモニウムイオンを生じさせる。
アジ化水素酸の生成はヒドラジン硝酸塩の主特性から
結果として生ずるのであり、すなわち次の反応式に従つ
て亜硝酸と速やかに反応するからである。
結果として生ずるのであり、すなわち次の反応式に従つ
て亜硝酸と速やかに反応するからである。
N2H5NO3＋HNO2→ N3H＋HNO3＋2H2O 過剰のヒドラジン硝酸塩の存在においてはN3Hが主な
生成物であり、またHNO2が過剰に存在するときにはN3H
が次の反応式に従つてN2とN2Oに分解する。
生成物であり、またHNO2が過剰に存在するときにはN3H
が次の反応式に従つてN2とN2Oに分解する。
N3H＋HNO2→N2＋N2O＋H2O アンモニウムイオンの生成は次の結果である。
１゜）次の反応式に従うヒドラジン硝酸塩によるPu（I
V）の還元 Pu4+N2H5 +→ Pu3+＋NH4 +＋1/2N2＋H+ ２゜）硝酸基イオンによるヒドラジンの分解、これは照
射済核燃料の再処理の第１段階から有機溶媒中に存在す
るテクネチウムが触媒となつて促進される。
V）の還元 Pu4+N2H5 +→ Pu3+＋NH4 +＋1/2N2＋H+ ２゜）硝酸基イオンによるヒドラジンの分解、これは照
射済核燃料の再処理の第１段階から有機溶媒中に存在す
るテクネチウムが触媒となつて促進される。
アジ化水素酸の存在は特に厄介であり、それはこれが
不安定なまたは爆発性の塩を生成し易いからである。
不安定なまたは爆発性の塩を生成し易いからである。
プルトニウムを水溶液中へ再抽出する他の１つの方法
はヒドロキシルアミン硝酸塩を使用してPu（IV）のPu
（III）への還元を実施することから成り、同時にはヒ
ドロキシルアミン硝酸塩はPu（IV）の還元剤のおよび水
の相において還元種Pu（III）の安定剤の役割をする。
しかしこの場合に十分な反応速度を得るためには50〜80
℃の温度で操作することが必要である。その代りに、ヒ
ドラジン硝酸塩の使用は必要ではない。その使用はある
場合には同じく考えられるけれども、それは前記のよう
な不便をもたらすのである。さらにこの方法の大きな不
便はヒドロキシルアミン硝酸塩を還元剤として使用する
ことであり、なぜならばこれは硝酸ウラン（IV）よりも
かなり遅く反応するからである。そういうわけで、この
方法の実地は比較的制限される。なぜならばヒドロキシ
ルアミン硝酸塩は実際には限られた作用条件の範囲（弱
酸性、高い温度、長い接触時間など）においてのみ有効
であるからである。
はヒドロキシルアミン硝酸塩を使用してPu（IV）のPu
（III）への還元を実施することから成り、同時にはヒ
ドロキシルアミン硝酸塩はPu（IV）の還元剤のおよび水
の相において還元種Pu（III）の安定剤の役割をする。
しかしこの場合に十分な反応速度を得るためには50〜80
℃の温度で操作することが必要である。その代りに、ヒ
ドラジン硝酸塩の使用は必要ではない。その使用はある
場合には同じく考えられるけれども、それは前記のよう
な不便をもたらすのである。さらにこの方法の大きな不
便はヒドロキシルアミン硝酸塩を還元剤として使用する
ことであり、なぜならばこれは硝酸ウラン（IV）よりも
かなり遅く反応するからである。そういうわけで、この
方法の実地は比較的制限される。なぜならばヒドロキシ
ルアミン硝酸塩は実際には限られた作用条件の範囲（弱
酸性、高い温度、長い接触時間など）においてのみ有効
であるからである。
本発明は正確には有機溶媒中に存在するプルトニウム
をプルトニウム（IV）からプルトニウム（III）へ還元
することにより水相へ再抽出する方法を目的とし、そし
てこの方法は、硝酸ウラン（IV）−硝酸ヒドラジン系に
より得られるものと同等の結果を、アジ化水素酸のよう
な厄介な生成物を形成するなしに、得ることを可能にす
るものである。
をプルトニウム（IV）からプルトニウム（III）へ還元
することにより水相へ再抽出する方法を目的とし、そし
てこの方法は、硝酸ウラン（IV）−硝酸ヒドラジン系に
より得られるものと同等の結果を、アジ化水素酸のよう
な厄介な生成物を形成するなしに、得ることを可能にす
るものである。
本発明の方法は、有機溶媒中に存在するプルトニウム
水溶液中に抽出するために、その有機溶媒を、ウラン
（IV）塩とヒドロキシルアミン塩を含む酸溶液から構成
された水溶液と接触させることから成る。
水溶液中に抽出するために、その有機溶媒を、ウラン
（IV）塩とヒドロキシルアミン塩を含む酸溶液から構成
された水溶液と接触させることから成る。
この方法において、ウラン（IV）塩はPu（IV）の還元
剤であり、かつそれはこの還元を速やかにかつ定量的に
行うヒドロキシルアミン塩は酸媒体中でウランの原子価
（IV）およびプルトニウムの原子価（III）を安定化さ
せる薬剤としてここで使用される。以前の技術の方法で
は、ヒドロキシルアミン塩をプルトニウムの原子価（II
I）を安定化する薬剤として既に使用しているが、しか
しどんな場合にもウランの原子価（IV）を安定化する薬
剤として使用していない。かくしてヒドロキシルアミン
塩は、それがPu（IV）をPu（III）へ徐徐に還元する特
性を示すだけにますます、安定剤として以前に使用され
たヒドラジン硝酸塩を有利に代替する。
剤であり、かつそれはこの還元を速やかにかつ定量的に
行うヒドロキシルアミン塩は酸媒体中でウランの原子価
（IV）およびプルトニウムの原子価（III）を安定化さ
せる薬剤としてここで使用される。以前の技術の方法で
は、ヒドロキシルアミン塩をプルトニウムの原子価（II
I）を安定化する薬剤として既に使用しているが、しか
しどんな場合にもウランの原子価（IV）を安定化する薬
剤として使用していない。かくしてヒドロキシルアミン
塩は、それがPu（IV）をPu（III）へ徐徐に還元する特
性を示すだけにますます、安定剤として以前に使用され
たヒドラジン硝酸塩を有利に代替する。
本発明において、ヒドロキシルアミン塩をウラン（I
V）塩と共に使用することは以前の技術の硝酸ウラン（I
V）−硝酸ヒドラジン系の効果を不都合、すなわち厄介
な生成物の形成なしに得ることを可能にする。
V）塩と共に使用することは以前の技術の硝酸ウラン（I
V）−硝酸ヒドラジン系の効果を不都合、すなわち厄介
な生成物の形成なしに得ることを可能にする。
本発明において、一般に使用される水溶液は硝酸の溶
液から成り、そしてそれは0.1〜2.5モル／の硝酸濃度
を示すことが好ましい。
液から成り、そしてそれは0.1〜2.5モル／の硝酸濃度
を示すことが好ましい。
使用されることのできるウラン（IV）塩は非常に多種
である。しかしながら、一般に硝酸ウラン（IV）を使用
することが、特に再抽出用水溶液が硝酸溶液であると
き、好まれる。
である。しかしながら、一般に硝酸ウラン（IV）を使用
することが、特に再抽出用水溶液が硝酸溶液であると
き、好まれる。
再抽出溶液中に存在するウラン（IV）塩の量は特に再
抽出すべきプルトニウムの量に関係し、そしてその量
は、60g/以上に達することができる。一般に２〜150g
/の硝酸ウラン（IV）を含む水溶液が使用される。
抽出すべきプルトニウムの量に関係し、そしてその量
は、60g/以上に達することができる。一般に２〜150g
/の硝酸ウラン（IV）を含む水溶液が使用される。
本発明の方法において使用されるヒドロキシルアミン
塩は鉱酸または有機酸からの形であることができる。使
用されることのできる塩の例として、ヒドロキシルアミ
ンの硝酸塩、硫酸塩、塩酸塩、リン酸塩、ギ酸塩および
酢酸塩を挙げることができる。好ましくは、ヒドロキシ
ルアミン硝酸塩が、特に再抽出用水溶液が硝酸溶液であ
るときに、使用される。
塩は鉱酸または有機酸からの形であることができる。使
用されることのできる塩の例として、ヒドロキシルアミ
ンの硝酸塩、硫酸塩、塩酸塩、リン酸塩、ギ酸塩および
酢酸塩を挙げることができる。好ましくは、ヒドロキシ
ルアミン硝酸塩が、特に再抽出用水溶液が硝酸溶液であ
るときに、使用される。
再抽出用水溶液中に存在するヒドロキシルアミン塩の
量は同様に抽出すべきプルトニウムの量に関係するが、
その結果再抽出溶液中に存在する硝酸ウラン（IV）にも
関係する。ヒドロキシルアミン塩が硝酸ヒドロキシルア
ミンであるときは、水溶液は10-2〜0.5モル／の硝酸
ヒドロキシルアミンを一般に含有する。
量は同様に抽出すべきプルトニウムの量に関係するが、
その結果再抽出溶液中に存在する硝酸ウラン（IV）にも
関係する。ヒドロキシルアミン塩が硝酸ヒドロキシルア
ミンであるときは、水溶液は10-2〜0.5モル／の硝酸
ヒドロキシルアミンを一般に含有する。
プルトニウムを含む有機溶媒を再抽出用水溶液と接触
させることは、すべての慣用の抽出装置、例えば、ミキ
サーデカンター、脈動抽出塔、遠心抽出機などの中で実
施できる。
させることは、すべての慣用の抽出装置、例えば、ミキ
サーデカンター、脈動抽出塔、遠心抽出機などの中で実
施できる。
操作を室温でそして大気圧の下で行うことができる。
しかし室温より高い温度または低い温度も使用すること
ができる。一般に、この接触を室温から40℃までの、例
えば20〜40℃の、全範囲の温度で実施することができ
る。これらの温度の条件は、ヒドロキシルアミンがかな
りの速度で還元剤としての役割を果すために十分高くな
い。
しかし室温より高い温度または低い温度も使用すること
ができる。一般に、この接触を室温から40℃までの、例
えば20〜40℃の、全範囲の温度で実施することができ
る。これらの温度の条件は、ヒドロキシルアミンがかな
りの速度で還元剤としての役割を果すために十分高くな
い。
この接触させる操作のために、有機溶媒／水溶液の容
積比は、有機溶媒中のプルトニウムの濃度に応じて、水
溶液中へのプルトニウムのほぼ完全な再抽出を得るよう
に選択される。一般に再抽出用水溶液／有機溶媒の容積
比が１〜0.1になるものを用いることができる。使用さ
れる接触時間は比較的少なくてよく、例えば１分間以上
の程度である。
積比は、有機溶媒中のプルトニウムの濃度に応じて、水
溶液中へのプルトニウムのほぼ完全な再抽出を得るよう
に選択される。一般に再抽出用水溶液／有機溶媒の容積
比が１〜0.1になるものを用いることができる。使用さ
れる接触時間は比較的少なくてよく、例えば１分間以上
の程度である。
上記の方法は、ウラン−プルトニウムの分割作業のた
めに先に示されたとおりに使用されることができる。そ
れはまた照射済核燃料の再処理のあるサイクルの最終段
階において、例えばウラン−プルトニウム分割の後また
はプルトニウム分離の完全なサイクルの後で、有機溶媒
中に存在する最後の微量のプルトニウムを再抽出するた
めに使用されることができる。
めに先に示されたとおりに使用されることができる。そ
れはまた照射済核燃料の再処理のあるサイクルの最終段
階において、例えばウラン−プルトニウム分割の後また
はプルトニウム分離の完全なサイクルの後で、有機溶媒
中に存在する最後の微量のプルトニウムを再抽出するた
めに使用されることができる。
本発明の方法において使用されることのできるプルト
ニウムを含む有機溶媒はいろいろな種類のものであり得
る。これらの溶媒は一般に不活性希釈剤および有機抽出
剤を包含する。例として、その有機抽出剤は、トリブチ
ルホスフエート、アミン、アミド、ジアミド、有機リン
酸化合物、ホスフイン中性酸化物、アルキルチオリン酸
などの中から選択されることができる。
ニウムを含む有機溶媒はいろいろな種類のものであり得
る。これらの溶媒は一般に不活性希釈剤および有機抽出
剤を包含する。例として、その有機抽出剤は、トリブチ
ルホスフエート、アミン、アミド、ジアミド、有機リン
酸化合物、ホスフイン中性酸化物、アルキルチオリン酸
などの中から選択されることができる。
本発明のその他の特徴および利益は次に述べられる実
施例を添付の図面を参照して読むことにより一層明らか
になる。これらの実施例は説明のためのものであつて限
定するものではないことをよく理解されたい。
施例を添付の図面を参照して読むことにより一層明らか
になる。これらの実施例は説明のためのものであつて限
定するものではないことをよく理解されたい。
実施例１ 硝酸水溶液、硝酸ウラン（IV）および硝酸ヒドロキシ
ルアミン（NHA）を次の組成を得るように混合して再抽
出用水溶液を調製する。
ルアミン（NHA）を次の組成を得るように混合して再抽
出用水溶液を調製する。
−HNO3:1モル／ −Ｕ（IV）:110g/ −NHA:0.2モル／ この溶液を常温で、光を避けて、２か月間貯蔵してか
ら、次にそのHNO3、Ｕ（IV）および硝酸ヒドロキシラミ
ンの含有量を測定する。その結果は次のようである。
ら、次にそのHNO3、Ｕ（IV）および硝酸ヒドロキシラミ
ンの含有量を測定する。その結果は次のようである。
−HNO3:1.1モル／ −Ｕ（IV）:100g/ −NHA:0.19モル／ かくして２か月の貯蔵の後にHNO3、Ｕ（IV）および硝
酸ヒドロキシラミンの含有量がほとんど変化しないこと
から硝酸ヒドロキシラミンがウラン（IV）に対して安定
させる良好な能力を有することが認められる。
酸ヒドロキシラミンの含有量がほとんど変化しないこと
から硝酸ヒドロキシラミンがウラン（IV）に対して安定
させる良好な能力を有することが認められる。
実施例２ この例では、次の組成を有する再抽出用水溶液を実施
例１と同様にして調製する。
例１と同様にして調製する。
−HNO3:1.1モル／ −Ｕ（IV）:10.6g/ −NHA:0.2モル／ この溶液中に一酸化窒素を吹込み、そしてウラン（I
V）と硝酸ヒドロキシラミンの濃度を時間と関連して測
定する。その結果は添付の図に示されているが、その図
において −曲線１は時間（分）の関数としての硝酸ヒドロキシラ
ミンの濃度（モル／）の変化を示し、そして −曲線２は時間（分）の関数としてウラン（IV）の濃度
（g/）の変化を示す。
V）と硝酸ヒドロキシラミンの濃度を時間と関連して測
定する。その結果は添付の図に示されているが、その図
において −曲線１は時間（分）の関数としての硝酸ヒドロキシラ
ミンの濃度（モル／）の変化を示し、そして −曲線２は時間（分）の関数としてウラン（IV）の濃度
（g/）の変化を示す。
この図において、硝酸ヒドロキシラミンはその溶液中
で形成されるHNO2により分解されるが、ウラン（IV）は
溶液の硝酸ヒドロキシラミンの濃度が0.01モル／以上
である限り酸化されないことが判る。
で形成されるHNO2により分解されるが、ウラン（IV）は
溶液の硝酸ヒドロキシラミンの濃度が0.01モル／以上
である限り酸化されないことが判る。
かくして硝酸ヒドロキシルアミンはウラン（IV）の安
定剤として非常に有効であることが確認される。
定剤として非常に有効であることが確認される。
実施例３ この例では、次の組成を有する30％のトリブチルホス
フアートを含む脂肪族希釈剤から成る有機溶媒（例えば
TPH）中に存在するプルトリウムを抽出する。
フアートを含む脂肪族希釈剤から成る有機溶媒（例えば
TPH）中に存在するプルトリウムを抽出する。
−HNO3:0.144モル／ −Ｕ（IV）:78.5g/ −Tc:24mg/ −Pu（IV）:0.83g/ −ジブチルリン酸（DBP）:1g/ プルトニウムの再抽出のために硝酸ウランと硝酸ヒド
ロキシラミンを含む硝酸水溶液で次の組成を有するもの
を使用する。
ロキシラミンを含む硝酸水溶液で次の組成を有するもの
を使用する。
−HNO3:1モル／ −Ｕ（IV）:1.66g/ −NHA:0.2モル／ この再抽出を実施するために、3cm3の有機溶媒を3cm3
の再抽出用水溶液と３分間室温で撹拌しながら接触さ
せ、次のその有機溶媒を再抽出用水溶液から分離させて
から、プルトニウム含有量を測定する。次にこの操作を
３度繰返して相次いで４回の接触を行つた。
の再抽出用水溶液と３分間室温で撹拌しながら接触さ
せ、次のその有機溶媒を再抽出用水溶液から分離させて
から、プルトニウム含有量を測定する。次にこの操作を
３度繰返して相次いで４回の接触を行つた。
得られた結果を添付の第１表に示す。
比較例１ この例では、実施例３と同じ組成を有する有機溶媒中
に存在するプルトニウムを再抽出するため実施例３にお
ける同じ操作様式に従うが、再抽出用水溶液として次の
組成を有する硝酸ウラン（IV）と硝酸ヒドラジン（NO3N
2H5）の硝酸溶液を使用する。
に存在するプルトニウムを再抽出するため実施例３にお
ける同じ操作様式に従うが、再抽出用水溶液として次の
組成を有する硝酸ウラン（IV）と硝酸ヒドラジン（NO3N
2H5）の硝酸溶液を使用する。
−HNO3:1モル／ −Ｕ（IV）:1.66g/ −N2H5 +:0.2モル／ この条件において得られた結果は第１表に示されてい
る。この表を見ると、硝酸ウラン−硝酸ヒドロキシルア
ミン系により得られた結果は硝酸ウラン−硝酸ヒドラジ
ン系により得られた結果と全く比肩し得るものであるこ
とが認められる。それ故、本発明の系の使用は、それが
ヒドラジンを使用しなけれはならない不便を除去しなが
ら同じ結果を与えるもので有利である。
る。この表を見ると、硝酸ウラン−硝酸ヒドロキシルア
ミン系により得られた結果は硝酸ウラン−硝酸ヒドラジ
ン系により得られた結果と全く比肩し得るものであるこ
とが認められる。それ故、本発明の系の使用は、それが
ヒドラジンを使用しなけれはならない不便を除去しなが
ら同じ結果を与えるもので有利である。
実施例４ この例では、実施例３と同じ操作様式に従つて、プル
トニウムを含みかつウランを殆ど含まない有機溶媒から
プルトニウムを再抽出する。
トニウムを含みかつウランを殆ど含まない有機溶媒から
プルトニウムを再抽出する。
再抽出用水溶液として次の組成を有する硝酸ウラン
（IV）と硝酸ヒドロキシルアミンの硝酸溶液から成るも
のを使用して、 −HNO3:1モル／ −Ｕ（IV）:20g/ −NHA:0.2モル／ 次の組成を有する30％のトリブチルホスフアートを含
有するTPHから成る有機溶媒中に存在するプルトニウム
を再抽出する。
（IV）と硝酸ヒドロキシルアミンの硝酸溶液から成るも
のを使用して、 −HNO3:1モル／ −Ｕ（IV）:20g/ −NHA:0.2モル／ 次の組成を有する30％のトリブチルホスフアートを含
有するTPHから成る有機溶媒中に存在するプルトニウム
を再抽出する。
−HNO3:0.3モル／ −Pu（IV）:10g/ −ジブチルリン酸:2g/ −Ｕ（IV）:0.3g/ −Tc:20mg/。
実施例３と同じ操作様式に従つてプルトニウムの再抽
出を実施する。得られた結果は第２表に示されている。
出を実施する。得られた結果は第２表に示されている。
比較例２ この例では、実施例４と同じ操作様式を用いて実施例
４と同じ組成を有する有機溶媒中に存在するプルトニウ
ムを再抽出するが、再抽出用水溶液として次の組成を有
する硝酸ウランと硝酸ヒドラジンの硝酸溶液を使用す
る。
４と同じ組成を有する有機溶媒中に存在するプルトニウ
ムを再抽出するが、再抽出用水溶液として次の組成を有
する硝酸ウランと硝酸ヒドラジンの硝酸溶液を使用す
る。
−HNO3:1モル／ −Ｕ（IV）:20g/ −N2H5:0.2モル／ その得られた結果は第２表に示されている。この結果
を見ると、これらの条件の下に、本発明の再抽出用水溶
液は以前の技術の硝酸ウランと硝酸ヒドラジンの溶液と
等しく有効であることが認められる。
を見ると、これらの条件の下に、本発明の再抽出用水溶
液は以前の技術の硝酸ウランと硝酸ヒドラジンの溶液と
等しく有効であることが認められる。
実施例５ この例は脈動抽出塔において室温で、ウラン（VI）の
存在におけるプルトニウム（IV）の再抽出を説明する。
存在におけるプルトニウム（IV）の再抽出を説明する。
直径25mmおよび高さ4mの脈動抽出塔中に次のように導
入する。
入する。
−塔の底部に、6.86／時の供給量で、次の組成を有し
て、仕込まれる有機溶媒 トリブチルホスフアート:TPH中30容量％ HNO3:0.24モル／ U:67g/ Pu:1.17g/ −1mの高さの所で、0.15／時の供給量で次の組成を有
する還元剤溶液 HNO3:1モル／ Ｕ（IV）:100g/ NHA:0.23モル／ −塔の頂部に、0.585/hの供給量で、次の組成を有す
る、プルトニウムダムから来る溶液 HNO3:1.9モル／ NHA:0.12モル／ Pu:0.433g/ U:12g/。
て、仕込まれる有機溶媒 トリブチルホスフアート:TPH中30容量％ HNO3:0.24モル／ U:67g/ Pu:1.17g/ −1mの高さの所で、0.15／時の供給量で次の組成を有
する還元剤溶液 HNO3:1モル／ Ｕ（IV）:100g/ NHA:0.23モル／ −塔の頂部に、0.585/hの供給量で、次の組成を有す
る、プルトニウムダムから来る溶液 HNO3:1.9モル／ NHA:0.12モル／ Pu:0.433g/ U:12g/。
連続的水相で操作して、平衡状態で次のものが得られ
る。
る。
−塔の底部で次の組成を有する水溶液 HNO3:2.13モル／ Pu:11.2g/ U:10g/ −塔の頂部で次のものを含んで排出される溶媒 HNO3:0.183モル／ Pu:0.049g/ U:69.6g/ かくしてプルトニウム濃縮係数として9.04が、そして
プルトニウムに関するウランの除染係数として15.4が得
られる。
プルトニウムに関するウランの除染係数として15.4が得
られる。
実施例６ この例はミキサーデカンターで室温における、ウラン
（IV）の存在でのプルトニウム（IV）の分離抽出を説明
する。そのミキサーデカンターは、実施例５の脈動抽出
塔の頂部へ導入される水溶液がそこから来るプルトニウ
ムダムに相当する。
（IV）の存在でのプルトニウム（IV）の分離抽出を説明
する。そのミキサーデカンターは、実施例５の脈動抽出
塔の頂部へ導入される水溶液がそこから来るプルトニウ
ムダムに相当する。
５段階のミキサーデカンター中へ次のように導入され
る。
る。
−第１段へ、6.86／時の供給量で、TPH中に30％のTBP
を含む有機溶媒で、また次のものを含む。
を含む有機溶媒で、また次のものを含む。
HNO3:0.183モル／ Pu:0.049g/ U:69.6g/ これは実施例５の脈動抽出塔から出る。
−第５段へ、0.56／時の供給量で、次の組成を有する
再抽出溶液 HNO3:0.2モル／ NHA:0.26モル／ 次の組成を有する還元剤が導入される。
再抽出溶液 HNO3:0.2モル／ NHA:0.26モル／ 次の組成を有する還元剤が導入される。
HNO3:1モル／ NHA:0.24モル／ Ｕ（IV）:100g/ −第１段へ、11ml/時の供給量で、 −第３段へ、5ml/時の供給量で、 −第５段へ、5ml/時の供給量で。
第１段階の出口で次の組成を有する水溶液が得られ
る。
る。
HNO3:1.9モル／ NHA:0.12モル／ Pu:0.433g/ U:12g/、および −第５段階の出口で、次のものを含む有機溶媒、 HNO3:0.048モル／ U:68.5g/ Pu:0.45mg/ が得られる。
これはプルトニウム濃度係数の11.8およびプルトニウ
ムに関するウラン除染係数の109に相当する。
ムに関するウラン除染係数の109に相当する。
第２図に、実施例５および６に対応する水相と有機相
の循環図が示されている。記号10は実施例５の脈動抽出
塔を、そして記号12は実施例６の５段階のミキサーデカ
ンターを表わす。
の循環図が示されている。記号10は実施例５の脈動抽出
塔を、そして記号12は実施例６の５段階のミキサーデカ
ンターを表わす。
比較例３ この例では、脈動抽出塔においてウラン（VI）の存在
でのプルトニウム（IV）の分離抽出およびミキサーデカ
ンターにおいてウラニウム（VI）の存在下でのプルトニ
ウムの分離抽出を実施例５および６と同様に行うが、た
だ還元剤として100g/のウラン（IV）と0.2モル／の
ヒドラジン水加物を含む1M硝酸溶液を用いて実施する。
でのプルトニウム（IV）の分離抽出およびミキサーデカ
ンターにおいてウラニウム（VI）の存在下でのプルトニ
ウムの分離抽出を実施例５および６と同様に行うが、た
だ還元剤として100g/のウラン（IV）と0.2モル／の
ヒドラジン水加物を含む1M硝酸溶液を用いて実施する。
次の第３表にこれらの条件において得られたプルトニ
ウムの除染係数を集録した。第３表には同じく実施例５
および６において得られた結果も示した。
ウムの除染係数を集録した。第３表には同じく実施例５
および６において得られた結果も示した。
第３表を見ると、ウラン（IV）とヒドロキシルアミン
塩を含む本発明の還元剤溶液によつて得られた効果は、
還元剤ウラン（IV）をヒドラジンにより安定化するとき
に得られる効果に似ていることが認められる。
塩を含む本発明の還元剤溶液によつて得られた効果は、
還元剤ウラン（IV）をヒドラジンにより安定化するとき
に得られる効果に似ていることが認められる。
第３図に、脈動抽出塔およびミキサーデカンター内に
おける有機溶媒のプルトニウム濃度の変化を脈動抽出塔
の高さおよびミキサーデカンターの段数の関数として表
わした。
おける有機溶媒のプルトニウム濃度の変化を脈動抽出塔
の高さおよびミキサーデカンターの段数の関数として表
わした。
この図において、曲線３は本発明に従う実施例５およ
び６によるものであり、一方曲線４は比較例３によるも
のである。
び６によるものであり、一方曲線４は比較例３によるも
のである。
この２つの曲線を比較するとミキサーデカンターの出
口においてプルトニウムの濃度は２つの場合においてほ
ぼ同じであることが認められる。
口においてプルトニウムの濃度は２つの場合においてほ
ぼ同じであることが認められる。
第４図に、脈動抽出塔およびミキサーデカンター内に
おける水相のH+イオン濃度の変化を脈動抽出塔の高さお
よびミキサーデカンターの段数の関数として表わした。
おける水相のH+イオン濃度の変化を脈動抽出塔の高さお
よびミキサーデカンターの段数の関数として表わした。
この図において、曲線５は実施例５および６によるも
のであり、曲線６は比較例３によるものである。
のであり、曲線６は比較例３によるものである。
第１図は本発明による再抽出用水溶液の中に一酸化窒素
NOを吹込むときに、前記水溶液の変化を時間の関数とし
て表わす図表である。 第２図はその中で本発明の方法を使用する脈動抽出塔お
よびミキサーデカンターを含む装置の図式的表現であ
る。 第３図はある装置のいろいろな場所における有機溶媒の
プルトニウム濃度の変化を表わす図表である。 第４図はある装置のいろいろな場所における水相のH+濃
度の変化を表わす図表である。
NOを吹込むときに、前記水溶液の変化を時間の関数とし
て表わす図表である。 第２図はその中で本発明の方法を使用する脈動抽出塔お
よびミキサーデカンターを含む装置の図式的表現であ
る。 第３図はある装置のいろいろな場所における有機溶媒の
プルトニウム濃度の変化を表わす図表である。 第４図はある装置のいろいろな場所における水相のH+濃
度の変化を表わす図表である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジャン−イブ パスクイオ フランス国 ジフ スル イベット，ア レ デ グラビエール デ ラ サルム イユ 43 (56)参考文献 特開 昭47−43798（ＪＰ，Ａ)
Claims (10)
- 【請求項１】有機溶媒中に存在するプルトニウムを、前
記有機溶媒を水溶液と接触させることにより前記水溶液
中に再抽出する方法であつて、前記水溶液がウラン（I
V）の塩とヒドロキシルアミンの塩を含む酸溶液である
ことを特徴とするプルトニウムの再抽出方法。 - 【請求項２】水溶液が硝酸の溶液であることを特徴とす
る請求項（１）記載の方法。 - 【請求項３】水溶液が0.1〜2.5モル／の硝酸を含むこ
とを特徴とする請求項（２）記載の方法。 - 【請求項４】ウラン（IV）の塩が硝酸ウラン（IV）であ
ることを特徴とする請求項（１）〜（３）のいずれか１
項に記載の方法。 - 【請求項５】水溶液が２〜150g/の硝酸ウラン（IV）
を含むことを特徴とする請求項（４）記載の方法。 - 【請求項６】ヒドロキシルアミンの塩がヒドロキシルア
ミン硝酸塩であることを特徴とする請求項（１）〜
（５）のいずれか１項に記載の方法。 - 【請求項７】水溶液が10-2〜0.5モル／のヒドロキシ
ルアミン硝酸塩を含むことを特徴とする請求項（６）記
載の方法。 - 【請求項８】有機溶媒がウランおよびプルトニウムを含
有することを特徴とする請求項（１）〜（７）のいずれ
か１項に記載の方法。 - 【請求項９】有機溶媒が、トリブチルホスフエート、ア
ミン、アミド、ジアミド、リンを含む酸の化合物、ホス
フインの中性酸化物、およびアルキルチオリン酸の中か
ら選択される有機抽出剤を含むことを特徴とする請求項
（１）〜（８）のいずれか１項に記載の方法。 - 【請求項１０】室温〜40℃の温度に接触させることを特
徴とする請求項（１）〜（９）のいずれか１項に記載の
方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8717726 | 1987-12-18 | ||
| FR8717726A FR2624755B1 (fr) | 1987-12-18 | 1987-12-18 | Procede de reextraction en solution aqueuse du plutonium present dans un solvant organique, utilisable notamment pour la partition uranium plutonium |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01203228A JPH01203228A (ja) | 1989-08-16 |
| JP2584853B2 true JP2584853B2 (ja) | 1997-02-26 |
Family
ID=9358043
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4983300A (ja) |
| EP (1) | EP0321348B1 (ja) |
| JP (1) | JP2584853B2 (ja) |
| DE (1) | DE3875329D1 (ja) |
| FR (1) | FR2624755B1 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5135728A (en) * | 1992-01-03 | 1992-08-04 | Karraker David G | Method for dissolving delta-phase plutonium |
| GB9722930D0 (en) * | 1997-10-31 | 1998-01-07 | British Nuclear Fuels Plc | Nuclear fuel reprocessing |
| FR2779974B1 (fr) * | 1998-06-19 | 2000-07-13 | Commissariat Energie Atomique | Procede de dissolution du plutonium ou d'un alliage de plutonium |
| FR2822287B1 (fr) * | 2001-03-13 | 2003-12-12 | Commissariat Energie Atomique | Procede de decontamination de filtres solides a iode |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2865705A (en) * | 1946-03-14 | 1958-12-23 | Ralph A James | Improvement upon the carrier precipitation of plutonium ions from nitric acid solutions |
| US3092446A (en) * | 1958-11-25 | 1963-06-04 | Ca Atomic Energy Ltd | Separation of plutonium from uranium |
| FR1387127A (fr) * | 1963-11-26 | 1965-01-29 | Commissariat Energie Atomique | Procédé de séparation de l'uranium et du plutonium |
| BE620943A (ja) * | 1961-12-05 | 1900-01-01 | ||
| FR90703E (fr) * | 1964-06-19 | 1968-02-02 | Commissariat Energie Atomique | Procédé de purification et de concentration simultanées du plutonium et plutonium obtenu selon ce procédé |
| FR1561082A (ja) * | 1967-05-26 | 1969-03-28 | ||
| GB1247248A (en) * | 1968-03-13 | 1971-09-22 | Kernforschung Gmbh Ges Fuer | A method of recovering plutonium and uranium from fission products by liquid-liquid extraction |
| FR2212610B1 (ja) * | 1972-12-28 | 1977-08-05 | Commissariat Energie Atomique | |
| US3987145A (en) * | 1975-05-15 | 1976-10-19 | The United States Of America As Represented By The United States Energy Research And Development Administration | Ferric ion as a scavenging agent in a solvent extraction process |
| DE2838541A1 (de) * | 1977-09-16 | 1979-04-05 | British Nuclear Fuels Ltd | Verfahren zur reinigung einer plutonium enthaltenden phase |
| JPS6081025A (ja) * | 1983-10-12 | 1985-05-09 | Japan Atom Energy Res Inst | 二酸化プルトニウム及びウラン・プルトニウム混合酸化物を溶解する方法 |
| FR2583989B1 (fr) * | 1985-06-26 | 1987-07-31 | Commissariat Energie Atomique | Procede pour eviter l'extraction du technetium et/ou du rhenium notamment lors de l'extraction de l'uranium et/ou du plutonium, par un solvant organique |
-
1987
- 1987-12-18 FR FR8717726A patent/FR2624755B1/fr not_active Expired - Lifetime
-
1988
- 1988-12-15 EP EP88403197A patent/EP0321348B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 1988-12-15 DE DE8888403197T patent/DE3875329D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1988-12-16 US US07/285,768 patent/US4983300A/en not_active Expired - Fee Related
- 1988-12-16 JP JP31832888A patent/JP2584853B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2624755B1 (fr) | 1991-10-11 |
| FR2624755A1 (fr) | 1989-06-23 |
| EP0321348A1 (fr) | 1989-06-21 |
| JPH01203228A (ja) | 1989-08-16 |
| DE3875329D1 (de) | 1992-11-19 |
| US4983300A (en) | 1991-01-08 |
| EP0321348B1 (fr) | 1992-10-14 |
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