JP2641533B2 - ウランおよびプルトニウムを含む使用済核燃料を精製する方法 - Google Patents

ウランおよびプルトニウムを含む使用済核燃料を精製する方法

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Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ この発明は、原子炉からの使用済核燃料を電解精製し
て、新たなブランケット燃料および炉心燃料として原子
炉で使用できる精製ウランおよびウランとプルトニウム
の混合物を回収するための方法に関するものである。
更に詳しくはこの発明は、使用済燃料からのウランと
プルトニウムを溶融カドミウム浴中に溶解し、精製ウラ
ンを１つのカソード上に電析（電解析出）させ、その後
第１のカソード上にウランとプルトニウムの混合物を電
析させることによって、単一の電解精製槽中で使用済ブ
ランケットと炉心燃料を精製する方法に関するものであ
る。
＜従来の技術＞ 電解精製法は一般に、不純物を含む供給原料から高純
度の金属または金属類を回収するために、更に詳しく
は、使用済核燃料からウランやプルトニウムといった金
属類を回収するために利用されている。使用済核燃料の
電解精製は米国特許第2,951,793号および同第4,596,647
号に記載されているような電解槽中で行われている。か
ような槽内では、使用済核燃料はアノードを形成し、あ
るいはアノード浴中に溶解される。溶融塩の電解質が使
用され、精製された金属は電気的に移動してカソード上
に集まる。これとは別な設計の電解槽においては、アノ
ード浴は槽の底部に置かれ、カソードは電解質浴中の前
記アノードの上方に置かれる。
ウランおよびプルトニウムを使用済核燃料から回収す
るために現在使用されている電解精製方法および装置は
多くの利点を有しているけれども、原子炉中のブランケ
ット燃料および炉心燃料として利用するためのウランと
ウラン−プルトニウム混合物とを両方とも得るためには
多段操作が必要になる。この多段操作は、使用済ブラン
ケット燃料を電解槽中で電解精製してウランとプルトニ
ウムを得る工程、このブランケット燃料から得られたウ
ランとプルトニウムをハライド・スラッギングによって
分離する工程、回収されたプルトニウムを電解槽内の電
解質浴中に添加して炉心燃料を富化させる工程、次いで
使用済炉心燃料を電解精製してウラン−プルトニウム混
合物を得る工程を含むものである。加えて、この多段操
作法は電解槽中で固体カソードを用いているが、この固
体カソードはウランとプルトニウムとの同時回収をもた
らさず、これらを順次回収しなくてはならない。またこ
の方法は、電解質塩中にプルトニウム濃度の増加をもた
らすが、これは望ましくないことである。したがって、
多段操作をしなくてよく、新たなブランケット燃料およ
び炉心燃料としてそれぞれ使用できるウランおよびウラ
ン−プルトニウム混合物を順次回収することができる新
規な電解精製方法の開発が望まれるところである。
＜発明の目的＞ この発明の主要な目的は、使用済核燃料からウランお
よびウラン−プルトニウム混合物を、単一の電解槽中で
順次回収するための改良された電解精製方法を提供する
ことである。
この発明の別な目的は、ブランケット燃料や炉心燃料
といった使用済核燃料を精製して、単一電解槽中でウラ
ンおよびウラン−プルトニウム混合物を回収することが
できる電解精製方法を提供することである。
この発明の更に別な目的は、原子炉で使用できる新た
なブランケット燃料および炉心燃料を製造し得るほどに
十分な量と濃度でウランおよびウラン−プルトニウム混
合物を回収することができる電解精製方法を提供するこ
とである。
この発明の更に別な目的は、単一電解槽中でウランお
よびウラン−プルトニウム混合物を順次回収するための
２つ以上のカソードを備えた電解槽を使用する電解精製
方法を提供することである。
＜目的を達成するための手段＞ すなわちこの発明は、使用済核燃料を含む下部に位置
する溶融カドミウム浴と、金属塩化物の塩類混合物を含
みかつ前記溶融カドミウム浴上に浮かんでいる中間に位
置する溶融電解質浴と、使用済核燃料を含むアノード・
バスケットと、２つのカソードと、この槽に電力を供給
するためのアノードおよび複数のカソードと前記溶融カ
ドミウム浴とに接続された電源手段とを備えた電解槽を
用いて、使用済核燃料からウランおよびウラン−プルト
ニウム混合物を回収する電解精製方法を提供するもので
ある。この槽を用いて、アノード・バスケットからのウ
ランおよびプルトニウムの追加量を前記溶融カドミウム
浴中に溶解させ、次いで精製されたウランを電解的に第
１のカソードへ移動させてこのカソード上に析出させ
る。引き続きウラン−プルトニウム混合物を電気的に第
２のカソードへ移動させてこのカソード上に析出させ
る。更に詳しく述べるならば、この発明の方法は、２つ
のカソードを備えた単一の電解槽を使用する：すなわち
第１のカソードは固体合金あるいは溶融カドミウムから
構成することができ、また第２のカソードは溶融カドミ
ウムから構成される。この電解槽内で、ウランが第１の
カソード上に電析され、ウラン−プルトニウム混合物が
第２のカソード上に電析される。
この発明の方法における利点は次の通りである。
（１）ウランおよびウラン−プルトニウム混合物を回収
するための使用済燃料の電解精製を単一の電解槽中で行
うことができる；（２）使用済のブランケット燃料およ
び炉心燃料を同時に精製できる；（３）ハライド・スラ
ッギング工程が不要になる；（４）得られる生成物、す
なわちウランおよびウラン−プルトニウム混合物を、そ
れぞれ新たなブランケット燃料および炉心燃料として原
子炉中で使用することができる。
＜実施例＞ 一般的に、使用済燃料は原子炉中で使用されたブラン
ケット燃料と炉心燃料の混合物であり、１種又はそれ以
上の金属、例えばMo,Ru,Rh,Zr,PdおよびPt、並びに他の
金属および非金属、例えばＩ及びKrによって汚染されれ
たＵ及びPuの混合物からなる。この使用済燃料はブラン
ケットおよび炉心サブアセンブリから取り出され、燃料
棒から小さな円盤状部分として切り離し、使用済燃料を
露出させる。この使用済燃料を電解槽に入れる際には、
電解質液またはカドミウム浴に不溶な外側燃料被覆材も
また存在する。
この発明に用いる電解槽の２つの態様を第１図および
第２図に示す。なお、第１図及び第２図の共通要素は共
通の符号で示してある。一般的に、電解槽10には好まし
くは鉄の合金からなる金属製のポット12が含まれてい
る。ポット12の外壁14及び通常Al2O3−SiO2からなる絶
縁層16の周りには、ポット12及びその内容物を約450−5
25℃程度の温度に加熱するための加熱コイル18が配設さ
れている。金属製のポット12は底部20で密閉されてい
て、下部のカドミウム溶融浴22及び溶解した使用済燃料
成分を保持するようになっている。下部のカドミウム溶
融浴22の上の金属製ポットの中間部分には、１種以上の
ハロゲン化アルカリ金属及び回収すべき金属のハロゲン
化物からなる電解質浴24がある。ハロゲン化アルカリ金
属塩は約352℃の溶融温度をもつLiCl−KClの共融混合物
（約45重量％のLiClと55重量％のKCl）に、さらにＵ及
びPuの塩化物を加えたものが好ましい。
槽10にはまた、電解質浴24中および更に下部のカドミ
ウム溶融浴22中に向かって挿入できる１つ以上のアノー
ド・バスケット26が備えられている。この発明の方法に
より精製される使用済燃料は１つ以上のこのアノード・
バスケット26中に入れられる。第１図に示すようにこの
発明に用いる槽10は少なくとも２つのカソード28および
30を有し、そしてこれらのカソードは仮想線で示される
ように中間部の電解質浴24中に挿入して回収された金属
を収集することができ、また仮想線で示されるように電
解質浴上方の領域32へ引込ませることができる。カソー
ド28および30は液状又は溶融状のカソードであり、好ま
しくは溶融カドミウム・カソードである。この溶融カド
ミウム・カソードの１例は第１図およびさらに第３図に
示されており、この例では溶融カドミウムはルツボ34、
好ましくは酸化ベリリウムのルツボ中に入れられ、架台
36に支持され、電解質浴24中に出し入れできるようにな
っている。架台36は電気的に絶縁されており、生成物の
付着が防止されるようになっている。溶融カドミウム・
カソード28または30中に入れられる導線38もまた、カド
ミウム・カソードの表面40より下の位置まで電気的に絶
縁されている。ルツボ34の形は、処理後に生成物が容易
に取り外しができるようにすべきであり、種々の形とす
ることができるけれども、内壁が先細となっている円盤
形または円筒状のルツボが好ましい。
第２図に示すように、この発明に用いる電解槽10の他
の例としては、Ｕを回収するための第１のカソード42と
して炭素鋼からなる通常の固体カソードを有するものが
挙げられるが、このカソードはモリブデン−タングステ
ンの合金とすることもできる。固体のカソード42は中央
の金属製の棒44および外側の非導電性の多孔質カバー46
からできている。この槽10はまたＵ−Pu混合物を回収す
るための溶融カドミウムからなる第２のカソード30を有
している。この溶融カドミウム・カソード30の構造およ
び設計は上記したものと同じであり、さらに第３図にも
示されている。カソード42および30はともに回収金属を
収集するために中間部の電解質浴24中に挿入でき、また
電解質浴上の領域32に戻すことができるようになってい
る。この発明の別の態様においては、２つ以上のカソー
ドおよび数に制限なく通常の固体カソードが使用でき、
もしくは溶融カドミウム・カソードを使用することもで
きる。しかしながらこの発明においては、溶融カソード
はＵ−Pu混合物の回収のために使用されるべきである。
第１図および第２図に示されているように、カソード
28及び30、あるいは42及び30、アノード26及び下部の溶
融カドミウム浴22は、電源50,51及び52に接続されてい
る。金属製ポット12上のカバー54は開口56,58及び60を
有し、この開口を通して連結棒62,64及び66が金属製ポ
ット12中に挿入される。また、モータ68及び70がカソー
ド28及び30、あるいは42及び30の回転のために使用され
る。
この発明の電解精製方法においては上記のごとき電解
槽10が使用済燃料からＵおよびＵ−Pu混合物を順次回収
するのに使用される。第１図に示すような好ましい電解
槽を使用する場合、すなわち２つ以上の液状カドミウム
・カソード28及び30を有する場合、下記工程に従って電
解精製を行うのが好ましい。すなわち、先ず、ブランケ
ット及び炉心サブアセンブリの使用済燃料部分を切断し
て粉砕、混合し、１つ以上にアノード・バスケット中に
入れる。このアノード・バスケット26を電解槽10中に入
れ、約500−525℃の温度の下部溶融カドミウム浴22中に
挿入する。すると使用済燃料部分、特にＵ及びPuが下部
溶融カドミウム浴22に溶解する。あるいはまた、この使
用済燃料をアノード溶解によって溶解することもでき
る。すなわち、アノード・バスケット26は中間部溶融電
解質浴24中に挿入されてアノードとなり、他方、下部の
溶融カドミウム浴22がカソードとなり、使用済燃料部
分、特にＵとPuが下部の溶融カドミウム浴22へ電気的に
移動して、ここで溶解する。
Ｕ及びPuが下部の溶融カドミウム浴22中に溶解した
後、塩化カドミウムを電解質浴24に加えてもよく、これ
により電解質中の全てのアルカリ金属及びアルカリ土類
金属、ランタニドのほとんど及び充分量のＵ及びPuが酸
化されてUCl3及びPuCl3の６モル％溶液が生成される。
下部のカドミウム浴22がＵで飽和されていて、Puでは飽
和されていない場合には、第１の溶融カドミウム・カソ
ード28は電解質浴24に挿入される。Ｕの電気的移動およ
び析出の間、下部のカドミウム浴22を飽和させてＵの飽
和を維持するために、十分な量のＵを溶解させなくては
ならない。この下部の溶融カドミウム浴22は次いでアノ
ードとなり、このアノード中に溶解したＵが電気的に移
動し、溶融カドミウム・カソード28上に析出する。初期
においては、１重量％以下の少量のPuも、カソード28中
のプルトニウム活性がアノード22中と同程度となるま
で、カソード28中に移動して析出する。しかしながら、
その後はアノード22中に溶解したＵが電気的に移動し、
カソード28上またはカソード28中に金属として析出す
る。Ｕで行われ、Puでは行われないこの電気的移動及び
析出は、アノード22がもはやＵで飽和されていなくなる
まで続けられる。
このカソード28上へのＵの電気的移動と析出とが行わ
れている間、Ｕの移動によってはアノードあるいはカソ
ードの活性変化が生じることはなく、また、電極間の電
位差はゼロに維持されるため、槽電圧は実質的に一定に
保たれる。Puが電気的に移動して析出する場合にはアノ
ード電位が上昇し、カソード電位が下降する。従って、
Ｕの電気的移動の終点は、槽電圧の上昇時点、すなわ
ち、参照電極を用いて測定したアノード電位が上昇し、
カソード電位が下降した時点である。しかる後、Ｕを含
むカドミウム・カソード28が電解質浴から引上げられ、
電解槽から蒸溜器へ取り出され、ここでカドミウムは蒸
発し、ウランが溶融して残る。あるいはまた、Ｕを含む
カソード28は電解質から電解質浴24上の領域32まで引き
上げられ、次いでＵ−Pu混合物の電気的移動及び析出が
行われることとなる。
次に、第２の溶融カドミウム・カソード30を電解質浴
24に挿入し、下部の溶融カドミウム浴アノード22中に溶
解して残っているＵ及びPuをカソード30上に電気的に移
動させ、析出させる。このプロセスのこの段階の間、Ｕ
はカドミウム・カソード30中に金属として析出し、Puは
カドミウムと結合してPuCd6を生成する。このＵとPuの
電気的移動が終わるまでほぼ一定の速度で槽電圧が上昇
し、アノード中の重金属含量が使い尽くされた時点で槽
電圧は急激に上昇する。Ｕ−Pu混合物の電気的移動と析
出の終点は、この槽電圧の急激な上昇によって示され
る。
Puがカドミウムと結合してPuCd6を生成するため、存
在する全てのPuが完全に電気的に移動し析出した後に
は、PuCd6の固体カソードが形成される。カドミウム・
カソード30は流動状態に維持することが好ましく、この
ためＵ及びPuの電気的移動と析出は、それらが完全に終
わる前に、好ましくはカドミウム・カソード中のPu濃度
が約11ないし15重量％となった時点で終了される。この
Ｕ−Pu混合物の電気的移動及び析出が完了または終了し
た時点で、第２のカドミウム・カソード30が電解槽10か
ら引き上げられて、蒸溜器中に入れられ、カドミウムの
蒸発及びＵ−Pu混合物の溶融が行われる。
第２図に示すように、この電解槽10の別の態様におい
ては、電解精製プロセスの第１の工程でのＵ成分を回収
するため、溶融カドミウム・カソードに代えて固体カソ
ード42が使用される。Ｕ及びPuが順次固体のカソード上
に析出するため、実質的に純粋のＵが第１の固体カソー
ド42上に析出し、実質的にPuや希土類元素がカソード上
の金属相中に析出することはない。また、Ｕ及びPuが順
次析出するため、溶融カドミウム・カソードのみを使用
している場合にPu析出を防止するために必要であったア
ノード22におけるＵ−飽和濃度の維持は、固体カソード
42を使用する第２図の場合には不要となる。従って、固
体カソード42がＵ成分の回収のために使用され、次いで
溶融カドミウム・カソード30がＵ−Pu混合物を回収する
ために使用され得る。しかしながら、固体のカソード42
を使用する場合、Ｕ析出物に枝状に付着するランタニ
ド，プルトニウム及び他の元素の塩化物を含む塩は取り
除くべきである。従って、これ等の塩を除去する追加の
工程が一般的に採用される。
Ｕ−Pu混合物のこの電気的移動および析出に続いて、
電解槽10は元の状態に戻す処理を施されて、別な使用済
燃料の電解精製プロセスを繰り返す。先ず、塩化カドミ
ウムを電解質浴24に添加して、アノード・バスケット26
からＵ、Puおよびランタニド類のごとき活性金属の残留
痕跡を除去する。僅かに過剰量の塩化カドミウムを使用
することにより、確実にアノード・バスケット廃棄物中
でPuが失われないようにすることができる。被覆材の溶
解残渣やその他の不溶性物質を含むアノード・バスケッ
ト26が次いで金属廃棄物として取り除かれる。次に、リ
チウムおよびカリウムが溶融カドミウム浴22の表面の下
方に導入され、先ずＵを、次いでPuを、さらに電解質塩
浴24から溶融カドミウム浴22へ移動してきた少量の希土
類金属を還元する。これらの金属類は溶融カドミウム浴
22中に残留し、次の電解精製プロセスのための使用済燃
料の装填物と結合する。いくらかのＵ及びPuは平衡状態
のために電解質浴24中に残留するであろうが、希土類金
属からのＵとPuの分離は、この発明方法の目的のために
は十分である。
次に、電解質塩の大部分は、液体輸送ラインを介して
別な容器へ移されるか、あるいは、大口径パイプ中の電
解精製装置内で分離されてカドミウム中でリチウムやカ
リウムで処理され、希土類元素やアクチニド類を還元し
てこれらを金属相にする。アクチニド元素類、すなわち
Pu,アメリシウム，キュウリウムの濃度は十分に低レベ
ルに減少させることができ、塩は非超ウラン元素化合物
に分類することができる。処理された塩の十分な量は電
解槽10へ戻されて当初の濃度が維持され、過剰の処理塩
と還元剤は金属廃棄物と共に廃棄される。また、このプ
ロセスの間、電解槽中では塩化ナトリウムの濃度が上昇
するため、過剰の塩化ナトリウムを廃棄して、電解質浴
中の塩化ナトリウム濃度を約20モル％以下に維持する。
電解質塩および溶融カドミウム浴をこの様にして調製あ
るいは処理した後、使用済燃料の新たなバッチで電解精
製プロセスを繰り返すことができる。
この発明の方法の電気化学的考察は、ＵとPuのカドミ
ウムへの溶解度および使用済燃料中のＵ対Puの比によっ
て最も良く説明することができる。500℃でのカドミウ
ム中のＵとPuの溶解度は、モル分率でそれぞれ0.0114と
0.0180である。平均すれば、使用済炉心燃料の標準的バ
ッチにおけるＵとPuの量は、それぞれ22.4kgと4.9kgで
ある。また、使用済ブランケット燃料の標準的バッチに
おけるＵとPuの量は、それぞれ40.8kgと1.9kgである。
炉心燃料とブランケット燃料とを混合して組み合わせた
場合には、U/Pu比は質量比で9.24/1である。ＵとPuの同
程度の溶解度および大きいU/Pu質量比を用いれば、十分
な量の使用済燃料を溶融カドミウム浴アノード中に溶解
させることができ、アノードの大きさの十分な範囲にわ
たって、アノードがＵで飽和されておりPuでは飽和され
ていない状態をもたらすことができ、第１のカソード上
に実質的に純粋なＵを析出させることができる。
第１図に示す溶融カドミウム・カソードを使用する場
合には、第１のカソード28の大きさは溶融カドミウム・
アノード22よりもかなり小さくすることが好ましく、こ
れにより電解精製の間に、第１のカソード28はほとんど
瞬間の間にＵで飽和させることができる。これに対して
溶融カドミウム浴アノード22は、１つのブランケットバ
ッチ量、例えば40kgのウランが取り出されるまでの間、
Ｕの飽和を維持するのに十分な大きさを有することが必
要とされる。標準量の使用済炉心およびブランケット燃
料を使用する場合には、第２のカソード28は約18.5kgの
カドミウムを含むことが好ましく、そして溶融カドミウ
ム浴アノード2.2は約850kg量のカドミウムを有すること
が好ましい。より大きいアノードでも使用できるが、大
きいアノードの場合には、第１のカソードにおけるＵ析
出量がかなり減少すると共に、第１のカソードにおける
Pu含量が若干低下する。
溶融カドミウム浴アノード22がＵで飽和され、Puでは
飽和されていない場合、実質的に純粋なＵが第１のカド
ミウム・カソード28上に電気的に移動して析出する。１
つの実施例では、この工程で約60％のＵと１％未満のPu
が移動する。残ったＵおよびPuは、電気的に移動して第
２のカドミウム・カソード30上に析出し、約99％のＵと
Puがこの工程の終わりまでに回収される。このＵ−Pu混
合物には約25−50重量％のPuが含まれ、新しい駆動燃料
として使用するのに十分なＵ−Pu混合物が提供される。
Ｕが金属として収集される間にPuがカドミウムと反応
してPuCd6を生成し、ほんの少し容量が変わるので、第
２のカドミウム・カソード30の大きさは処理されるPuの
量に応じて決められる。PuCd6中のPu濃度は26重量％で
あり、この濃度は、PuCd6の固体カソードをもたらす全
カドミウムとPuとの反応に相当する重量分率である。カ
ソードを流動状態に維持するため、Puの析出は比較的低
い重量分率、好ましくは11ないし15重量％のPu濃度時点
で終わらすべきである。この様な制限に基づき、カソー
ド容量は、U/Puの質量比を5/1としてＵ−Pu混合物を10k
g析出させる場合には、約4.1とされる。
第２図に示す固体カソードと溶融カドミウム・カソー
ドを使用する場合には、上に述べた理由から溶融カドミ
ウム浴中においてＵ−飽和を維持する必要がない。すな
わち、ＵとPuは固体カソード上に順次析出するため、実
質的に純粋なＵを収集することができる。従って、固体
アノード及び溶融カドミウム浴の大きさは処理されるＵ
の量によって決められ、第２のカソードおよび溶融カド
ミウム・カソードの大きさは上述したように処理される
Puの量によって定められる。
この発明の方法によれば、標準バッチよりも多量の使
用済ブランケットおよび駆動燃料を電解精製してＵおよ
びＵ−Pu混合物を回収することができる。この方法は処
理量に応じてそのスケールを直接調整でき、すなわち、
使用される材料の比率が一定に維持される。従ってこの
方法は、Pu存在量が純粋なPu球体の臨界量に達するスケ
ールまで、スケール・アップすることができる。
以上、この発明を好ましい実施態様を挙げて説明した
が、この発明はこれらの実施態様にのみ限定されるもの
ではなく、特許請求の範囲内で種々の変更ができること
は、当業者であれば理解できるであろう。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明の実施に際して使用できる電解槽の一
例を示す断面図、第２図は電解槽の別な例を示す断面
図、第３図は第１図および第２図の電解槽で使用される
カドミウム・カソードの断面図である。 10……電解槽、22……溶融カドミウム浴、24……電解質
浴、26……アノード・バスケット、28,30,42……カソー
ド、４……電解質浴上方の領域、40……ルツボ、50,51,
52……電源手段。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 米国特許4596647（ＵＳ，Ａ) 米国特許4880506（ＵＳ，Ａ) ＵＳ ＤＯＥ Ｒｅｐ，ＣＯＮＦ− 850610−12−ＳＵＭＭ（1985）ＢＵＲＲ ＩＳ Ｌ，ＷＡＬＴＥＲ Ｓ Ｌ Ｃ, ６ｐ. Ｃｈｅｍ Ｅｎｇ Ｐｒｏｇ，82［２ ］（1986）ＢＵＲＲＩＳＬ，Ｐ．35−39 ＡｌＣｈＥ Ｓｙｍｐ Ｓｅｒ（Ａｍ Ｉｎｓｔ Ｃｈｅｍ Ｅｎｇ），83 ［254］（1987）ＢＵＲＲＩＳ Ｌ，Ｓ ＴＥＵＮＥＮＢＥＲＧ ＲＫ，ＭＩＬＬ ＥＲ ＷＥ，Ｐ．135−142

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】下部に位置する溶融アノード浴と、金属塩
    化物の塩類混合物を含みかつ前記の下部溶融アノード浴
    上に浮かんでいる中間に位置する溶融電解質浴と、使用
    済核燃料を前記アノード浴中へ移動させるための出し入
    れ可能なアノード・バスケットと、第１のカソードと、
    電力を供給するために前記溶融アノード浴、前記アノー
    ド・バスケットおよび前記第１のカソードに接続された
    電源手段とを備え、これによってウランとプルトニウム
    を前記アノード浴中に溶解して前記第１のカソード上に
    析出させることができる電解槽を用いて、ウランおよび
    プルトニウムを含む使用済核燃料を精製する方法におい
    て、電力を供給することができる追加的なカソードを設
    け、アノード・バスケットからのウランおよびプルトニ
    ウムの追加量を前記溶融アノード浴中に溶解させ、ウラ
    ンを前記第１のカソード上に電析させ、引き続きウラン
    とプルトニウムの混合物を前記追加的なカソード上に電
    析させることを特徴とするウランおよびプルトニウムを
    含む使用済核燃料を精製する方法。
  2. 【請求項２】前記第１のカソードは固体合金から構成さ
    れ、前記追加的なカソードは溶融カドミウムから構成さ
    れている電解槽を用いる請求項１記載の方法。
  3. 【請求項３】前記第１のカソードおよび追加的なカソー
    ドは溶融カドミウムから構成されている電解槽を用いる
    請求項１記載の方法。
  4. 【請求項４】前記アノード浴はウランで飽和されてお
    り、前記第１のカソード上へのウランの析出工程が完了
    するまでウランの飽和を維持する請求項３記載の方法。
  5. 【請求項５】前記電解槽電圧は、前記第１のカソード上
    へのウランの析出工程の間、実質的に一定である請求項
    ４記載の方法。
  6. 【請求項６】前記電解槽電圧は、前記追加的なカソード
    上へのウランとプルトニウムの混合物の析出工程の間、
    実質的に一定の速度で上昇させる請求項４記載の方法。
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