JP3524234B2 - 使用済み酸化物燃料の再処理方法および再処理装置 - Google Patents
使用済み酸化物燃料の再処理方法および再処理装置Info
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- JP3524234B2 JP3524234B2 JP24159795A JP24159795A JP3524234B2 JP 3524234 B2 JP3524234 B2 JP 3524234B2 JP 24159795 A JP24159795 A JP 24159795A JP 24159795 A JP24159795 A JP 24159795A JP 3524234 B2 JP3524234 B2 JP 3524234B2
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- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
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- Electrolytic Production Of Metals (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、使用済み酸化物燃
料の再処理方法および再処理装置に係わり、特に原子力
発電所から発生する使用済み酸化物燃料中の二酸化ウラ
ン（ＵＯ2 ）から不要な核分裂生成物を分離し、かつ該
燃料中に含まれる長寿命半減期の放射性物質の大半を占
める超ウラン元素（ＴＲＵ）を分離して精製・回収し、
燃料として再利用できるようにする使用済み酸化物燃料
の再処理方法および再処理装置に関する。
料の再処理方法および再処理装置に係わり、特に原子力
発電所から発生する使用済み酸化物燃料中の二酸化ウラ
ン（ＵＯ2 ）から不要な核分裂生成物を分離し、かつ該
燃料中に含まれる長寿命半減期の放射性物質の大半を占
める超ウラン元素（ＴＲＵ）を分離して精製・回収し、
燃料として再利用できるようにする使用済み酸化物燃料
の再処理方法および再処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】原子力発電所から発生する使用済み酸化
物燃料には、ウラン、超ウラン元素（ＴＲＵ）の酸化物
の他に、核分裂生成物（ＦＰ）であるアルカリ金属、ア
ルカリ土類金属などの酸化物が含まれており、以下に示
す工程を経て再処理され燃料として再利用される。
物燃料には、ウラン、超ウラン元素（ＴＲＵ）の酸化物
の他に、核分裂生成物（ＦＰ）であるアルカリ金属、ア
ルカリ土類金属などの酸化物が含まれており、以下に示
す工程を経て再処理され燃料として再利用される。
【０００３】図７は、従来からの再処理方法を概略的に
説明するための工程図である。図に示すように、燃料被
覆管内に充填されている使用済み酸化物燃料１を、脱被
覆および粉砕工程２で脱被覆および粉砕した後、溶解工
程３で溶解し、得られた溶液を電解工程４で電解する。
次いで、電解により析出したウランおよび超ウラン元素
の顆粒状の酸化物を、燃料製造工程５で振動充填して顆
粒燃料６を得る。得られた顆粒燃料６は、原子炉の燃料
として再び使用される。
説明するための工程図である。図に示すように、燃料被
覆管内に充填されている使用済み酸化物燃料１を、脱被
覆および粉砕工程２で脱被覆および粉砕した後、溶解工
程３で溶解し、得られた溶液を電解工程４で電解する。
次いで、電解により析出したウランおよび超ウラン元素
の顆粒状の酸化物を、燃料製造工程５で振動充填して顆
粒燃料６を得る。得られた顆粒燃料６は、原子炉の燃料
として再び使用される。
【０００４】ここで、溶解工程３は以下に示すように行
なわれている。すなわち、図８に示すように、系の温度
を７００℃程度に保持し、グラファイト製などのるつぼ
７内に収納された溶融状態の塩（例えば塩化ナトリウ
ム、塩化カリウムのようなアルカリ金属の塩化物）８
に、粉砕された使用済み酸化物燃料１を投入し、ガス吹
込み管９を通して反応用ガス（例えば塩素ガスや塩素と
酸素の混合ガスのような酸化ガス）１０を溶融塩８中に
吹き込みながら、撹拌機１１で均一に撹拌することによ
り、酸化ウラン（ＵΟ2 ）や酸化プルトニウム（ＰｕΟ
2 ）を含む酸化物燃料１は、下記の反応により溶融塩８
に溶解する。
なわれている。すなわち、図８に示すように、系の温度
を７００℃程度に保持し、グラファイト製などのるつぼ
７内に収納された溶融状態の塩（例えば塩化ナトリウ
ム、塩化カリウムのようなアルカリ金属の塩化物）８
に、粉砕された使用済み酸化物燃料１を投入し、ガス吹
込み管９を通して反応用ガス（例えば塩素ガスや塩素と
酸素の混合ガスのような酸化ガス）１０を溶融塩８中に
吹き込みながら、撹拌機１１で均一に撹拌することによ
り、酸化ウラン（ＵΟ2 ）や酸化プルトニウム（ＰｕΟ
2 ）を含む酸化物燃料１は、下記の反応により溶融塩８
に溶解する。
【０００５】ＵΟ2 ＋Ｃｌ2 ＝ＵΟ2 2+＋＋２Ｃｌ-
ＰｕΟ2 ＋Ｃｌ2 ＋Ｃ＝Ｐｕ4+＋２Ｃｌ- ＋ＣΟ2
さらにＰｕ4+は、溶融塩８中で酸化ガスによって下記に
示すようにＰｕΟ2 2+に酸化される。
示すようにＰｕΟ2 2+に酸化される。
【０００６】
Ｐｕ4+＋２Ｏ2-＋Ｃｌ2 ＝ＰｕΟ2 2+＋２Ｃｌ-
また、このようにして溶解された溶液の電解工程４は、
図９に示すように行なわれている。すなわち、使用済み
酸化物燃料１が溶融塩８に溶解した溶液１２を、グラフ
ァイト等の固体電極１３を陰極としるつぼ７を陽極とし
て、電解用電源１４を用いて電解することにより、下記
の反応が生起し、陰極上にＵΟ2 やＰｕΟ2 等の顆粒状
の酸化物が析出する。こうして析出した顆粒状の酸化物
は回収された後、振動充填法により燃料製造され、原子
炉の燃料として再び使用される。
図９に示すように行なわれている。すなわち、使用済み
酸化物燃料１が溶融塩８に溶解した溶液１２を、グラフ
ァイト等の固体電極１３を陰極としるつぼ７を陽極とし
て、電解用電源１４を用いて電解することにより、下記
の反応が生起し、陰極上にＵΟ2 やＰｕΟ2 等の顆粒状
の酸化物が析出する。こうして析出した顆粒状の酸化物
は回収された後、振動充填法により燃料製造され、原子
炉の燃料として再び使用される。
【０００７】ＵΟ2 2+＋２ｅ- →ＵΟ2
ＰｕΟ2 2+＋２ｅ- →ＰｕΟ2
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の再処理方法においては、使用済み酸化物燃料
１の溶融塩８への溶解速度、および電解による該酸化物
燃料中の各成分の回収速度が遅いという問題があった。
うな従来の再処理方法においては、使用済み酸化物燃料
１の溶融塩８への溶解速度、および電解による該酸化物
燃料中の各成分の回収速度が遅いという問題があった。
【０００９】また、電解による析出物が溶融塩８に浸漬
した状態で得られるため、析出物から付着した塩を分離
するために、洗浄や蒸発分離などの複数の工程を必要と
していた。さらに、陰極として固体電極１３が使用され
ているため、使用済み酸化物燃料１中の電気抵抗の大き
い物質（例えば酸化プルトニウム）を含む酸化物を電解
回収する場合に、陰極表面が析出した電気抵抗の大きい
物質で覆われて電流が流れにくくなるため、効率が低下
し、あるいは電解回収が阻害されるという問題があっ
た。
した状態で得られるため、析出物から付着した塩を分離
するために、洗浄や蒸発分離などの複数の工程を必要と
していた。さらに、陰極として固体電極１３が使用され
ているため、使用済み酸化物燃料１中の電気抵抗の大き
い物質（例えば酸化プルトニウム）を含む酸化物を電解
回収する場合に、陰極表面が析出した電気抵抗の大きい
物質で覆われて電流が流れにくくなるため、効率が低下
し、あるいは電解回収が阻害されるという問題があっ
た。
【００１０】またさらに、使用済み酸化物燃料の再処理
方法として、前記溶解工程を経て溶融塩中に溶解された
溶液１２に、反応用ガス（例えば塩素と酸素の混合ガ
ス）を吹き込みあるいはリン酸ナトリウムのよう薬品を
添加することにより、酸化物燃料中の成分のー部を沈澱
させて回収する方法が行なわれているが、この方法で
は、沈澱物が溶融塩中に沈澱もしくは分散した状態にな
るので、回収が難しいという問題があった。
方法として、前記溶解工程を経て溶融塩中に溶解された
溶液１２に、反応用ガス（例えば塩素と酸素の混合ガ
ス）を吹き込みあるいはリン酸ナトリウムのよう薬品を
添加することにより、酸化物燃料中の成分のー部を沈澱
させて回収する方法が行なわれているが、この方法で
は、沈澱物が溶融塩中に沈澱もしくは分散した状態にな
るので、回収が難しいという問題があった。
【００１１】本発明は、これらの問題を解決するために
なされたもので、使用済み酸化物燃料の溶融塩への溶解
速度および各成分の電解回収速度を高めた再処理方法を
提供することを目的とする。また、塩の付着のない電解
析出物を得ることができ、さらに酸化物燃料中の電気抵
抗の大きい物質を含む酸化物を電解析出させて回収する
場合にも、効率が低下することがない使用済み酸化物燃
料の再処理方法、およびそのような再処理を行なうため
の装置を提供することを目的とする。
なされたもので、使用済み酸化物燃料の溶融塩への溶解
速度および各成分の電解回収速度を高めた再処理方法を
提供することを目的とする。また、塩の付着のない電解
析出物を得ることができ、さらに酸化物燃料中の電気抵
抗の大きい物質を含む酸化物を電解析出させて回収する
場合にも、効率が低下することがない使用済み酸化物燃
料の再処理方法、およびそのような再処理を行なうため
の装置を提供することを目的とする。
【００１２】さらに、反応用ガスの吹き込み等により沈
澱した酸化物燃料中の成分を容易に回収することができ
る、使用済み酸化物燃料の再処理装置を提供することを
目的とする。
澱した酸化物燃料中の成分を容易に回収することができ
る、使用済み酸化物燃料の再処理装置を提供することを
目的とする。
【００１３】
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明の
使用済み酸化物
燃料の再処理方法は、使用済み酸化物燃料を溶融塩に溶
解させた後、電解により該燃料中の成分を回収する使用
済み酸化物燃料の再処理方法において、液状の陰極を用
いて電解析出を行ない、前記成分を前記液状陰極の底部
に沈積させて回収することを特徴とする。
燃料の再処理方法は、使用済み酸化物燃料を溶融塩に溶
解させた後、電解により該燃料中の成分を回収する使用
済み酸化物燃料の再処理方法において、液状の陰極を用
いて電解析出を行ない、前記成分を前記液状陰極の底部
に沈積させて回収することを特徴とする。
【００１５】本発明の使用済み酸化物燃料の再処理装置
は、溶融状態の塩を収納するためのるつぼと、前記るつ
ぼを加熱する加熱手段と、前記るつぼ内に反応用ガスを
吹き込むためのガス吹込み管と、前記るつぼ内からガス
を排出するためのガス排気管と、前記るつぼ内の溶融塩
中に浸漬される陰極と陽極とを備え、前記陰極と陽極と
の間に電圧を印加し、前記溶融塩に溶解された使用済み
酸化物燃料中の成分を電解して回収するように構成され
た使用済み酸化物燃料の再処理装置において、前記陰極
として、溶融状態の金属からなる液状電極を用いること
を特徴とする。また、本発明の第２の使用済み酸化物燃
料の再処理装置は、溶融状態の塩を収納するためのるつ
ぼと、前記るつぼを加熱する加熱手段と、前記るつぼ内
に反応用ガスを吹き込むためのガス吹込み管と、前記る
つぼ内からガスを排出するためのガス排気管と、前記る
つぼ内の溶融塩中に浸漬される陰極と陽極とを備え、前
記陰極と陽極との間に電圧を印加し、前記溶融塩に溶解
された使用済み酸化物燃料中の成分を電解して回収する
ように構成された使用済み酸化物燃料の再処理装置にお
いて、前記陰極として固体状の電極を用い、かつこの固
体状電極の表面に析出した物質を剥ぎ取り回収する機構
を設けたことを特徴とする。
は、溶融状態の塩を収納するためのるつぼと、前記るつ
ぼを加熱する加熱手段と、前記るつぼ内に反応用ガスを
吹き込むためのガス吹込み管と、前記るつぼ内からガス
を排出するためのガス排気管と、前記るつぼ内の溶融塩
中に浸漬される陰極と陽極とを備え、前記陰極と陽極と
の間に電圧を印加し、前記溶融塩に溶解された使用済み
酸化物燃料中の成分を電解して回収するように構成され
た使用済み酸化物燃料の再処理装置において、前記陰極
として、溶融状態の金属からなる液状電極を用いること
を特徴とする。また、本発明の第２の使用済み酸化物燃
料の再処理装置は、溶融状態の塩を収納するためのるつ
ぼと、前記るつぼを加熱する加熱手段と、前記るつぼ内
に反応用ガスを吹き込むためのガス吹込み管と、前記る
つぼ内からガスを排出するためのガス排気管と、前記る
つぼ内の溶融塩中に浸漬される陰極と陽極とを備え、前
記陰極と陽極との間に電圧を印加し、前記溶融塩に溶解
された使用済み酸化物燃料中の成分を電解して回収する
ように構成された使用済み酸化物燃料の再処理装置にお
いて、前記陰極として固体状の電極を用い、かつこの固
体状電極の表面に析出した物質を剥ぎ取り回収する機構
を設けたことを特徴とする。
【００１６】
【００１７】本発明の使用済み酸化物燃料の再処理方法
においては、溶融塩に投入された使用済み酸化物燃料を
陽極とする電解が行なわれることにより、この酸化物燃
料の溶融塩への溶解と各成分の電解析出とが同時に行わ
れる。したがって、処理速度が大幅に向上し、従来から
溶解工程で使用されていた反応用ガスの消費量を抑える
ことができる。
においては、溶融塩に投入された使用済み酸化物燃料を
陽極とする電解が行なわれることにより、この酸化物燃
料の溶融塩への溶解と各成分の電解析出とが同時に行わ
れる。したがって、処理速度が大幅に向上し、従来から
溶解工程で使用されていた反応用ガスの消費量を抑える
ことができる。
【００１８】また、本発明の使用済み酸化物燃料の再処
理方法においては、溶融塩に溶解された使用済み酸化物
燃料を電解する際に、陰極として液状の電極が用いら
れ、析出する各酸化物成分は液状陰極の底部に沈積され
るので、溶融塩が付着しない状態で析出物を回収するこ
とができ、後処理を簡素化することができる。また、例
えば酸化プルトニウムのような電気抵抗の大きい物質を
含む酸化物を電解回収する場合にも、この電気抵抗の大
きい析出物で陰極表面が覆われることがないので、電解
効率が低下しない。
理方法においては、溶融塩に溶解された使用済み酸化物
燃料を電解する際に、陰極として液状の電極が用いら
れ、析出する各酸化物成分は液状陰極の底部に沈積され
るので、溶融塩が付着しない状態で析出物を回収するこ
とができ、後処理を簡素化することができる。また、例
えば酸化プルトニウムのような電気抵抗の大きい物質を
含む酸化物を電解回収する場合にも、この電気抵抗の大
きい析出物で陰極表面が覆われることがないので、電解
効率が低下しない。
【００１９】また、本発明の使用済み酸化物燃料の再処
理装置においては、溶融塩を収納するるつぼと、るつぼ
を加熱する手段と、るつぼ内に反応用ガスを吹き込むガ
ス吹込み管と、ガス排気管と、電解用の陽極と溶融金属
からなる液状陰極とを備え、溶融塩に溶解された使用済
み酸化物燃料中の成分を電解回収するように構成されて
いるので、電解による析出物は液状陰極の底部に沈積す
る。したがってこの装置によれば、使用済み酸化物燃料
中の有用成分を溶融塩が付着しない状態で回収すること
ができ、後処理を簡素化することができるうえに、酸化
プルトニウムのような電気抵抗の大きい物質を含む酸化
物を電解回収する場合も、この析出物で陰極表面が覆わ
れることがないので、効率の低下が生じない。
理装置においては、溶融塩を収納するるつぼと、るつぼ
を加熱する手段と、るつぼ内に反応用ガスを吹き込むガ
ス吹込み管と、ガス排気管と、電解用の陽極と溶融金属
からなる液状陰極とを備え、溶融塩に溶解された使用済
み酸化物燃料中の成分を電解回収するように構成されて
いるので、電解による析出物は液状陰極の底部に沈積す
る。したがってこの装置によれば、使用済み酸化物燃料
中の有用成分を溶融塩が付着しない状態で回収すること
ができ、後処理を簡素化することができるうえに、酸化
プルトニウムのような電気抵抗の大きい物質を含む酸化
物を電解回収する場合も、この析出物で陰極表面が覆わ
れることがないので、効率の低下が生じない。
【００２０】さらに、本発明の第２の使用済み酸化物燃
料の再処理装置では、陰極として固体状の電極が用いら
れ、かつこの電極の表面に析出した物質を機械的に剥ぎ
取り回収する機構が付設されているので、使用済み酸化
物燃料中の電気抵抗の大きい物質をを電解回収する場合
に、この剥ぎ取り機構を作動させて陰極表面に析出付着
した物質を剥ぎ取り回収することにより、この析出物で
陰極表面が覆われるのを防ぎ、効率低下を抑えることが
できる。
料の再処理装置では、陰極として固体状の電極が用いら
れ、かつこの電極の表面に析出した物質を機械的に剥ぎ
取り回収する機構が付設されているので、使用済み酸化
物燃料中の電気抵抗の大きい物質をを電解回収する場合
に、この剥ぎ取り機構を作動させて陰極表面に析出付着
した物質を剥ぎ取り回収することにより、この析出物で
陰極表面が覆われるのを防ぎ、効率低下を抑えることが
できる。
【００２１】
【００２２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面に基
づいて説明する。
づいて説明する。
【００２３】図１は、本発明に係る使用済み酸化物燃料
の再処理方法の一実施例を模式的に示す図である。
の再処理方法の一実施例を模式的に示す図である。
【００２４】実施例においては、以下に示すようにし
て、使用済み酸化物燃料の溶解と電解を同時に行なう。
すなわち、系の温度を７００℃程度に保持し、グラファ
イト製などのるつぼ１５内の溶融状態の塩（例えば塩化
ナトリウム、塩化カリウムのようなアルカリ金属の塩化
物）１６に浸漬された陽極バスケット１７に、粉砕され
た使用済み酸化物燃料１８を投入し、ガス吹込み管１９
を通して反応用ガス（例えば塩素ガスや塩素と酸素の混
合ガスのような酸化ガス）２０を溶融塩１６中に吹き込
みながら、グラファイトなどの固体電極２１を陰極とし
陽極バスケット１７を陽極として、電解用電源２２を用
いて電解を行なう。このような電解により、下記の電極
反応（ＵΟ2 を例とした場合）が生起し、使用済み酸化
物燃料１８の溶融塩１６への溶解と電解が同時に行われ
る。
て、使用済み酸化物燃料の溶解と電解を同時に行なう。
すなわち、系の温度を７００℃程度に保持し、グラファ
イト製などのるつぼ１５内の溶融状態の塩（例えば塩化
ナトリウム、塩化カリウムのようなアルカリ金属の塩化
物）１６に浸漬された陽極バスケット１７に、粉砕され
た使用済み酸化物燃料１８を投入し、ガス吹込み管１９
を通して反応用ガス（例えば塩素ガスや塩素と酸素の混
合ガスのような酸化ガス）２０を溶融塩１６中に吹き込
みながら、グラファイトなどの固体電極２１を陰極とし
陽極バスケット１７を陽極として、電解用電源２２を用
いて電解を行なう。このような電解により、下記の電極
反応（ＵΟ2 を例とした場合）が生起し、使用済み酸化
物燃料１８の溶融塩１６への溶解と電解が同時に行われ
る。
【００２５】陽極反応 ＵΟ2 →ＵΟ2 2+＋２ｅ-
陰極反応 ＵΟ2 2+＋２ｅ- →ＵΟ2
したがって、処理プロセス全体の速度が向上し、また従
来から溶解工程で使用されていた反応用ガスの消費を抑
えることができる。
来から溶解工程で使用されていた反応用ガスの消費を抑
えることができる。
【００２６】次に、本発明の使用済み酸化物燃料の再処
理方法の別の実施例について説明する。
理方法の別の実施例について説明する。
【００２７】この実施例では、図２に示すように、溶解
工程で、系の温度を７００℃程度に保持し、るつぼ１５
内に収納された溶融塩に粉砕された使用済み酸化物燃料
を投入し、ガス吹込み管１９を通して反応用ガス２０を
吹き込みながら均一に撹拌して、酸化物燃料を溶融塩に
溶解した後、このように得られた溶液２３を、以下に示
すようにして電解する。すなわち、溶融状態の金属（例
えばカドミウム）からなる液状電極２４を陰極としるつ
ぼ１５を陽極として、電解用電源２２を用いて溶融塩の
溶液２３を電解する。このとき、電解析出物は陰極であ
る液状電極２４の底部に沈積する。したがって、使用済
み酸化物燃料中の成分を溶融塩が付着しない状態で析出
物として回収することができるうえに、酸化物燃料中の
例えば酸化プルトニウムのような電気抵抗の大きい物質
を電解回収する場合にも、このような析出物で陰極の表
面が覆われることがないので、電解および回収の効率が
低下しない。
工程で、系の温度を７００℃程度に保持し、るつぼ１５
内に収納された溶融塩に粉砕された使用済み酸化物燃料
を投入し、ガス吹込み管１９を通して反応用ガス２０を
吹き込みながら均一に撹拌して、酸化物燃料を溶融塩に
溶解した後、このように得られた溶液２３を、以下に示
すようにして電解する。すなわち、溶融状態の金属（例
えばカドミウム）からなる液状電極２４を陰極としるつ
ぼ１５を陽極として、電解用電源２２を用いて溶融塩の
溶液２３を電解する。このとき、電解析出物は陰極であ
る液状電極２４の底部に沈積する。したがって、使用済
み酸化物燃料中の成分を溶融塩が付着しない状態で析出
物として回収することができるうえに、酸化物燃料中の
例えば酸化プルトニウムのような電気抵抗の大きい物質
を電解回収する場合にも、このような析出物で陰極の表
面が覆われることがないので、電解および回収の効率が
低下しない。
【００２８】また、このような液状電極２４を陰極とし
て電解を行なう実施例においては、電解によりウラン、
プルトニウムおよびネプツニウムの酸化物が析出した
後、陰極の電位をアメリシウム、キュリウムの析出電位
まで上げて電解を続けることにより、これらの酸化物が
電解析出し、ウラン、プルトニウムおよびネプツニウム
の酸化物とともに、液状電極の底部に沈積する。したが
って、アメリシウム、キュリウムの酸化物をウラン、プ
ルトニウムおよびネプツニウムの酸化物と一括して回収
することができる。
て電解を行なう実施例においては、電解によりウラン、
プルトニウムおよびネプツニウムの酸化物が析出した
後、陰極の電位をアメリシウム、キュリウムの析出電位
まで上げて電解を続けることにより、これらの酸化物が
電解析出し、ウラン、プルトニウムおよびネプツニウム
の酸化物とともに、液状電極の底部に沈積する。したが
って、アメリシウム、キュリウムの酸化物をウラン、プ
ルトニウムおよびネプツニウムの酸化物と一括して回収
することができる。
【００２９】また、例えばジルコニアセンサーのような
Ｏ2-を検知することができるセンサーを設け、このセン
サーで溶融塩中のＯ2-濃度をモニターしながら、ＬｉＯ
2 やＮａＯ2 のような酸化物を加えるかまたは酸化ガス
（例えば塩素ガスと酸素ガスの混合ガス）を吹き込むな
どの方法で、溶融塩中のＯ2-濃度を制御し、さらに陰極
の電位を制御しながら電解を行なうことにより、Ｏ／Ｍ
比の異なる酸化物を析出させて回収することができる。
Ｏ2-を検知することができるセンサーを設け、このセン
サーで溶融塩中のＯ2-濃度をモニターしながら、ＬｉＯ
2 やＮａＯ2 のような酸化物を加えるかまたは酸化ガス
（例えば塩素ガスと酸素ガスの混合ガス）を吹き込むな
どの方法で、溶融塩中のＯ2-濃度を制御し、さらに陰極
の電位を制御しながら電解を行なうことにより、Ｏ／Ｍ
比の異なる酸化物を析出させて回収することができる。
【００３０】さらに、溶融塩中のウランおよび超ウラン
元素の濃度と、液状または固体の陰極と陽極との間に流
す電流密度をそれぞれ制御しながら電解を行なうことに
より、析出物の粒径を調整し、粒径の異なる析出物を回
収することができる。
元素の濃度と、液状または固体の陰極と陽極との間に流
す電流密度をそれぞれ制御しながら電解を行なうことに
より、析出物の粒径を調整し、粒径の異なる析出物を回
収することができる。
【００３１】次に、本発明の使用済み酸化物燃料の再処
理装置の実施例について説明する。図３に示す再処理装
置においては、溶融状態の塩２５を収納するためのるつ
ぼ２６の上端開口部に上蓋２７が設置され、上蓋２７に
は、塩素ガスのような反応用ガスやアルゴンガスのよう
なパージ用ガス２８を吹き込むためのガス吹込み管２９
と排気ガスを排出するためのガス排気管３０、および使
用済み酸化物燃料をるつぼ２６内に投入するための投入
ホッパ３１がそれぞれ設けられている。また、セラミッ
クス等の耐熱耐蝕性材料からなる陰極容器３２に溶融状
態のカドミウムのような液状陰極３３を収納した液状陰
極ユニット３４が、上蓋２７を貫通して着脱自在に設け
られており、液体陰極ユニット３４には液状陰極３３の
内部または表面近傍を撹拌するための撹拌機３５とそれ
を回転駆動するための撹拌駆動機構３６とが設けられて
いる。さらに、るつぼ２６の外側を包囲して保護容器３
７が設けられ、保護容器３７の外側にはヒータ−３８が
配設されている。またさらに、るつぼ２６と液状陰極３
３には、るつぼ２６を陽極とし液状陰極３３との間に電
圧を印加するための電解用電源回路（図示を省略。）が
接続されている。
理装置の実施例について説明する。図３に示す再処理装
置においては、溶融状態の塩２５を収納するためのるつ
ぼ２６の上端開口部に上蓋２７が設置され、上蓋２７に
は、塩素ガスのような反応用ガスやアルゴンガスのよう
なパージ用ガス２８を吹き込むためのガス吹込み管２９
と排気ガスを排出するためのガス排気管３０、および使
用済み酸化物燃料をるつぼ２６内に投入するための投入
ホッパ３１がそれぞれ設けられている。また、セラミッ
クス等の耐熱耐蝕性材料からなる陰極容器３２に溶融状
態のカドミウムのような液状陰極３３を収納した液状陰
極ユニット３４が、上蓋２７を貫通して着脱自在に設け
られており、液体陰極ユニット３４には液状陰極３３の
内部または表面近傍を撹拌するための撹拌機３５とそれ
を回転駆動するための撹拌駆動機構３６とが設けられて
いる。さらに、るつぼ２６の外側を包囲して保護容器３
７が設けられ、保護容器３７の外側にはヒータ−３８が
配設されている。またさらに、るつぼ２６と液状陰極３
３には、るつぼ２６を陽極とし液状陰極３３との間に電
圧を印加するための電解用電源回路（図示を省略。）が
接続されている。
【００３２】このような実施例の装置により使用済み酸
化物燃料の再処理を行なうには、まずるつぼ２６内に収
納されヒータ−３８により加熱されて溶融状態に保持さ
れた塩２５に、投入ホッパ３１により粉体状の使用済み
酸化物燃料を投入した後、ガス吹込み管２９を通して反
応用ガス２８を吹き込むことにより、投入された酸化物
燃料を溶解する。なおこのとき、未反応ガスや反応で生
じたガスはガス排気管３０からるつぼ２６外へ排出され
る。次いで、陰極容器３２に収納された液状陰極３３を
陰極としるつぼ２６を陽極として、電解用電源回路によ
り電解を行ない、使用済み酸化物燃料の各成分を液状陰
極３３に析出させて回収する。このとき、液状陰極３３
は撹拌機３５により撹拌されており、析出物は液状陰極
３３の底部に沈積する。したがって、使用済み酸化物燃
料中で酸化プルトニウムのような電気抵抗の大きい物質
を電解回収する場合にも、液状陰極３３の表面が電気抵
抗の大きな析出物で覆われることがなく、電解効率の低
下がなく、高い効率で電解を継続することができる。ま
た、液状陰極３３の底部に沈積した析出物は、液状陰極
ユニット３４ごと溶融塩２５が付着しない状態でるつぼ
２６から取り出し回収することができる。さらに、この
装置では、るつぼ２６の外側に保護容器３７が設けられ
ているので、万ーるつぼ２６の破損が生じても、るつぼ
２６内の溶融塩２５等が装置外に漏洩することがなく、
安全に再処理を行なうことができる。
化物燃料の再処理を行なうには、まずるつぼ２６内に収
納されヒータ−３８により加熱されて溶融状態に保持さ
れた塩２５に、投入ホッパ３１により粉体状の使用済み
酸化物燃料を投入した後、ガス吹込み管２９を通して反
応用ガス２８を吹き込むことにより、投入された酸化物
燃料を溶解する。なおこのとき、未反応ガスや反応で生
じたガスはガス排気管３０からるつぼ２６外へ排出され
る。次いで、陰極容器３２に収納された液状陰極３３を
陰極としるつぼ２６を陽極として、電解用電源回路によ
り電解を行ない、使用済み酸化物燃料の各成分を液状陰
極３３に析出させて回収する。このとき、液状陰極３３
は撹拌機３５により撹拌されており、析出物は液状陰極
３３の底部に沈積する。したがって、使用済み酸化物燃
料中で酸化プルトニウムのような電気抵抗の大きい物質
を電解回収する場合にも、液状陰極３３の表面が電気抵
抗の大きな析出物で覆われることがなく、電解効率の低
下がなく、高い効率で電解を継続することができる。ま
た、液状陰極３３の底部に沈積した析出物は、液状陰極
ユニット３４ごと溶融塩２５が付着しない状態でるつぼ
２６から取り出し回収することができる。さらに、この
装置では、るつぼ２６の外側に保護容器３７が設けられ
ているので、万ーるつぼ２６の破損が生じても、るつぼ
２６内の溶融塩２５等が装置外に漏洩することがなく、
安全に再処理を行なうことができる。
【００３３】このように、図３に示す再処理装置によれ
ば、使用済み酸化物燃料中の各成分の回収の効率を向上
させることが可能となる。また、電解による析出物が塩
が付着しない状態で得られるので、塩の分離を行なう必
要がなく、液状陰極３３として用いた物質（例えばカド
ミウム）を分離するだけで良く、後工程を簡素化するこ
とができる。
ば、使用済み酸化物燃料中の各成分の回収の効率を向上
させることが可能となる。また、電解による析出物が塩
が付着しない状態で得られるので、塩の分離を行なう必
要がなく、液状陰極３３として用いた物質（例えばカド
ミウム）を分離するだけで良く、後工程を簡素化するこ
とができる。
【００３４】次に、本発明の使用済み酸化物燃料の再処
理装置の別の実施例について、図に基づいて説明する。
なお、以下の図において、図３と同一の部分には同一の
符号を付して説明を省略する。
理装置の別の実施例について、図に基づいて説明する。
なお、以下の図において、図３と同一の部分には同一の
符号を付して説明を省略する。
【００３５】図４に示す実施例の再処理装置において
は、グラファイトなどからなる固体の陰極３９が、上蓋
２７を貫通してるつぼ２６内に着脱自在に設けられてお
り、この固体陰極３９には、その周りを外周面に接して
回転（公転）する剥ぎ取り刃４０とこの剥ぎ取り刃４０
を回転させるための回転駆動機構４１とから成る剥ぎ取
り機構４２が、着脱自在に取り付けられている。また、
固体陰極３９の下方には、剥ぎ取り機構４２により剥ぎ
取られた電解析出物を回収するための受け皿４３が、剥
ぎ取り機構４２と連結して設けられている。さらに、る
つぼ２６と固体陰極３９には、それぞれ図示を省略した
電解用電源回路が接続され、るつぼ２６を陽極として固
体陰極３９との間に電圧を印加するようになっている。
は、グラファイトなどからなる固体の陰極３９が、上蓋
２７を貫通してるつぼ２６内に着脱自在に設けられてお
り、この固体陰極３９には、その周りを外周面に接して
回転（公転）する剥ぎ取り刃４０とこの剥ぎ取り刃４０
を回転させるための回転駆動機構４１とから成る剥ぎ取
り機構４２が、着脱自在に取り付けられている。また、
固体陰極３９の下方には、剥ぎ取り機構４２により剥ぎ
取られた電解析出物を回収するための受け皿４３が、剥
ぎ取り機構４２と連結して設けられている。さらに、る
つぼ２６と固体陰極３９には、それぞれ図示を省略した
電解用電源回路が接続され、るつぼ２６を陽極として固
体陰極３９との間に電圧を印加するようになっている。
【００３６】このような実施例の装置により使用済み酸
化物燃料の再処理を行なうには、まずるつぼ２６内に収
納された溶融塩２５に投入ホッパ３１から使用済み酸化
物燃料を投入した後、ガス吹込み管２９から反応用ガス
２８を吹き込み、酸化物燃料を溶解する。次いで、使用
済み酸化物燃料中で酸化ウランのような電導性の大きい
物質を電解回収する場合には、剥ぎ取り機構を装着せず
に、電解用電源回路により固体陰極３９と陽極であるる
つぼ２６との間に電流を流して電解を行ない、前記酸化
物を固体陰極３９に析出させて回収する。固体陰極３９
の外周に析出された前記酸化物成分は、固体陰極３９と
ともにるつぼ２６外へ取り出される。また、酸化物燃料
中で酸化プルトニウムのような電気抵抗の大きい物質を
含む酸化物を電解回収する場合には、剥ぎ取り機構４２
を固体陰極３９に装着した状態で電解を行ない、前記し
た電気抵抗の大きい酸化物を固体陰極３９に析出させ
る。そしてこのとき、剥ぎ取り刃４０を回転駆動機構４
１により固体陰極３９の外周面に接して回転させ、固体
陰極３９の外周面に析出した析出物を剥ぎ取る。剥ぎ取
り刃４０で剥ぎ取られた析出物は、固体陰極３９の下方
に設けられた受け皿４３に回収され、固体陰極３９や剥
ぎ取り機構４２とともに受け皿４３ごとるつぼ２６外へ
取り出される。
化物燃料の再処理を行なうには、まずるつぼ２６内に収
納された溶融塩２５に投入ホッパ３１から使用済み酸化
物燃料を投入した後、ガス吹込み管２９から反応用ガス
２８を吹き込み、酸化物燃料を溶解する。次いで、使用
済み酸化物燃料中で酸化ウランのような電導性の大きい
物質を電解回収する場合には、剥ぎ取り機構を装着せず
に、電解用電源回路により固体陰極３９と陽極であるる
つぼ２６との間に電流を流して電解を行ない、前記酸化
物を固体陰極３９に析出させて回収する。固体陰極３９
の外周に析出された前記酸化物成分は、固体陰極３９と
ともにるつぼ２６外へ取り出される。また、酸化物燃料
中で酸化プルトニウムのような電気抵抗の大きい物質を
含む酸化物を電解回収する場合には、剥ぎ取り機構４２
を固体陰極３９に装着した状態で電解を行ない、前記し
た電気抵抗の大きい酸化物を固体陰極３９に析出させ
る。そしてこのとき、剥ぎ取り刃４０を回転駆動機構４
１により固体陰極３９の外周面に接して回転させ、固体
陰極３９の外周面に析出した析出物を剥ぎ取る。剥ぎ取
り刃４０で剥ぎ取られた析出物は、固体陰極３９の下方
に設けられた受け皿４３に回収され、固体陰極３９や剥
ぎ取り機構４２とともに受け皿４３ごとるつぼ２６外へ
取り出される。
【００３７】こうして、固体陰極３９上に析出した電気
抵抗の大きい物質を含む酸化物は、直ちに剥ぎ取り機構
４２により剥ぎ取られるので、固体陰極３９の表面は電
気抵抗の大きい析出物で覆われることがなく、したがっ
て電解効率の低下がなく高い効率で電解を継続すること
ができる。
抵抗の大きい物質を含む酸化物は、直ちに剥ぎ取り機構
４２により剥ぎ取られるので、固体陰極３９の表面は電
気抵抗の大きい析出物で覆われることがなく、したがっ
て電解効率の低下がなく高い効率で電解を継続すること
ができる。
【００３８】以上説明したように、図４に示す実施例の
再処理装置によれば、特に使用済み酸化物燃料中の電気
抵抗の大きい物質を含む酸化物成分を電解回収する場合
に、剥ぎ取り機構４２を作動させて固体陰極３９表面に
析出した析出物を剥ぎ取ることにより、酸化物燃料中の
各成分の回収の効率を向上させることが可能となる。な
お、この実施例では、固体陰極３９の周りを回転する剥
ぎ取り刃４０と回転駆動機構４１とから成る剥ぎ取り機
構４２を、固体陰極３９に着脱自在に取り付けた構造と
したが、回転駆動機構４１を固体陰極３９に連結すると
ともに、固定された剥ぎ取り刃４０を有する剥ぎ取り機
構４２を、上蓋２７を貫通してるつぼ２６内の固体陰極
３９の近傍に着脱自在に設け、固体陰極３９を回転（自
転）させながら電解を行なうことで、固定された剥ぎ取
り刃４０で固体陰極３９外周面の析出物を剥ぎ取るよう
に構成することもできる。また、剥ぎ取り刃４０を備え
た剥ぎ取り機構４２を、上蓋２７を貫通してるつぼ２６
内に着脱自在に設けるのではなく、るつぼ２６内部に固
定して設けることも可能である。さらにまた、剥ぎ取り
機構４２により剥ぎ取られた析出物を回収するための受
け皿４３を、固体陰極３９の下端部に直接連結した構造
とすることもできる。
再処理装置によれば、特に使用済み酸化物燃料中の電気
抵抗の大きい物質を含む酸化物成分を電解回収する場合
に、剥ぎ取り機構４２を作動させて固体陰極３９表面に
析出した析出物を剥ぎ取ることにより、酸化物燃料中の
各成分の回収の効率を向上させることが可能となる。な
お、この実施例では、固体陰極３９の周りを回転する剥
ぎ取り刃４０と回転駆動機構４１とから成る剥ぎ取り機
構４２を、固体陰極３９に着脱自在に取り付けた構造と
したが、回転駆動機構４１を固体陰極３９に連結すると
ともに、固定された剥ぎ取り刃４０を有する剥ぎ取り機
構４２を、上蓋２７を貫通してるつぼ２６内の固体陰極
３９の近傍に着脱自在に設け、固体陰極３９を回転（自
転）させながら電解を行なうことで、固定された剥ぎ取
り刃４０で固体陰極３９外周面の析出物を剥ぎ取るよう
に構成することもできる。また、剥ぎ取り刃４０を備え
た剥ぎ取り機構４２を、上蓋２７を貫通してるつぼ２６
内に着脱自在に設けるのではなく、るつぼ２６内部に固
定して設けることも可能である。さらにまた、剥ぎ取り
機構４２により剥ぎ取られた析出物を回収するための受
け皿４３を、固体陰極３９の下端部に直接連結した構造
とすることもできる。
【００３９】さらに別の実施例の再処理装置では、溶解
工程において、図５に示すように、溶融状態の塩２５を
収納するためのるつぼ２６の上端開口部に上蓋２７が設
置され、上蓋２７には、反応用ガスやパージ用ガス２８
を吹き込むためのガス吹込み管２９と排気ガスを排出す
るためのガス排気管３０、および使用済み酸化物燃料を
るつぼ２６内に投入するための投入ホッパ３１がそれぞ
れ設けられている。また、るつぼ２６の外側を包囲して
保護容器３７が設けられ、保護容器３７の外側にはヒー
タ−３８が配設されている。
工程において、図５に示すように、溶融状態の塩２５を
収納するためのるつぼ２６の上端開口部に上蓋２７が設
置され、上蓋２７には、反応用ガスやパージ用ガス２８
を吹き込むためのガス吹込み管２９と排気ガスを排出す
るためのガス排気管３０、および使用済み酸化物燃料を
るつぼ２６内に投入するための投入ホッパ３１がそれぞ
れ設けられている。また、るつぼ２６の外側を包囲して
保護容器３７が設けられ、保護容器３７の外側にはヒー
タ−３８が配設されている。
【００４０】そして、例えば塩素と酸素の混合ガスのよ
うな反応用ガス２８の吹き込み、またはリン酸ナトリウ
ムのような薬品の添加により、溶融塩２５に溶解された
使用済み酸化物燃料中の所定の成分を沈澱させた後、沈
澱物を回収する場合には、図６に示すように、沈澱物回
収ユニット４４が上蓋２７を貫通してるつぼ２６内に設
置される。沈澱物回収ユニット４４は、先端が溶融塩２
５の底部近傍に達するように挿入された挿入管路４５を
有する移送ポンプ４６と、この移送ポンプ４６を駆動す
るためのポンプ駆動機構４７と、移送ポンプ４６と移送
管路４８により連結されたフィルター容器４９と、フィ
ルター容器４９内に着脱自在に配設されたフィルタ−５
０と、フィルター５０を通過した溶融塩をるつぼ２６内
に送り戻す送戻し管路５１とから構成されている。
うな反応用ガス２８の吹き込み、またはリン酸ナトリウ
ムのような薬品の添加により、溶融塩２５に溶解された
使用済み酸化物燃料中の所定の成分を沈澱させた後、沈
澱物を回収する場合には、図６に示すように、沈澱物回
収ユニット４４が上蓋２７を貫通してるつぼ２６内に設
置される。沈澱物回収ユニット４４は、先端が溶融塩２
５の底部近傍に達するように挿入された挿入管路４５を
有する移送ポンプ４６と、この移送ポンプ４６を駆動す
るためのポンプ駆動機構４７と、移送ポンプ４６と移送
管路４８により連結されたフィルター容器４９と、フィ
ルター容器４９内に着脱自在に配設されたフィルタ−５
０と、フィルター５０を通過した溶融塩をるつぼ２６内
に送り戻す送戻し管路５１とから構成されている。
【００４１】このような実施例の装置により使用済み酸
化物燃料の再処理を行なうには、まずるつぼ２６内に収
納された溶融塩２５に投入ホッパ３１から使用済み酸化
物燃料を投入した後、ガス吹込み管２９から反応用ガス
２８を吹き込み、酸化物燃料を溶解する。次いで、反応
用ガス２８の吹き込みまたは薬品の添加により、溶融塩
２５に溶解された使用済み酸化物燃料中の成分の一部を
沈澱させた後、沈澱物回収ユニット４４を所定の位置に
装着して沈澱物を回収する。すなわち、溶融塩２５中に
分散した沈澱物は、ポンプ駆動機構４７により駆動され
た移送ポンプ４６の働きにより、溶融塩２５とともにる
つぼ２６外へ移送され、移送管路４８を通ってフィルタ
ー容器４９に内蔵されたフィルター５０に達し、フィル
ター５０により濾過される。フィルタ−５０を通過した
溶融塩２５は、送戻し管路５１を通ってるつぼ２６内に
戻される。また、濾過終了後沈澱物を濾過したフィルタ
−５０がフィルター容器４９から取り出され、沈澱物が
回収される。
化物燃料の再処理を行なうには、まずるつぼ２６内に収
納された溶融塩２５に投入ホッパ３１から使用済み酸化
物燃料を投入した後、ガス吹込み管２９から反応用ガス
２８を吹き込み、酸化物燃料を溶解する。次いで、反応
用ガス２８の吹き込みまたは薬品の添加により、溶融塩
２５に溶解された使用済み酸化物燃料中の成分の一部を
沈澱させた後、沈澱物回収ユニット４４を所定の位置に
装着して沈澱物を回収する。すなわち、溶融塩２５中に
分散した沈澱物は、ポンプ駆動機構４７により駆動され
た移送ポンプ４６の働きにより、溶融塩２５とともにる
つぼ２６外へ移送され、移送管路４８を通ってフィルタ
ー容器４９に内蔵されたフィルター５０に達し、フィル
ター５０により濾過される。フィルタ−５０を通過した
溶融塩２５は、送戻し管路５１を通ってるつぼ２６内に
戻される。また、濾過終了後沈澱物を濾過したフィルタ
−５０がフィルター容器４９から取り出され、沈澱物が
回収される。
【００４２】このように、図５および図６に示す再処理
装置によれば、反応用ガス２８の吹き込み等により沈澱
された使用済み酸化物燃料中の成分が、移送管路４８の
中間部でフィルター５０により濾過され、溶融塩から容
易に分離されるので、沈澱物の回収が可能となる。
装置によれば、反応用ガス２８の吹き込み等により沈澱
された使用済み酸化物燃料中の成分が、移送管路４８の
中間部でフィルター５０により濾過され、溶融塩から容
易に分離されるので、沈澱物の回収が可能となる。
【００４３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の使用済み
酸化物燃料の再処理方法によれば、酸化物燃料の溶融塩
への溶解と各成分の電解回収とが同時に行われるので、
再処理速度が大幅に向上する。
酸化物燃料の再処理方法によれば、酸化物燃料の溶融塩
への溶解と各成分の電解回収とが同時に行われるので、
再処理速度が大幅に向上する。
【００４４】また、本発明の使用済み酸化物燃料の再処
理方法および再処理装置によれば、溶融塩が付着しない
状態で電解析出物を回収することができ、後処理を簡素
化することができるうえに、酸化物燃料中の電気抵抗の
大きい物質も、高い効率で電解し回収することができ
る。
理方法および再処理装置によれば、溶融塩が付着しない
状態で電解析出物を回収することができ、後処理を簡素
化することができるうえに、酸化物燃料中の電気抵抗の
大きい物質も、高い効率で電解し回収することができ
る。
【００４５】さらに、本発明の使用済み酸化物燃料の再
処理装置によれば、反応用ガスの吹き込み等により沈澱
された使用済み酸化物燃料中の成分を、溶融塩から分離
して容易に回収することができ、溶融塩の回収効率も高
い。
処理装置によれば、反応用ガスの吹き込み等により沈澱
された使用済み酸化物燃料中の成分を、溶融塩から分離
して容易に回収することができ、溶融塩の回収効率も高
い。
【図１】本発明に係る使用済み酸化物燃料の再処理方法
の一実施例を模式的に示す図。
の一実施例を模式的に示す図。
【図２】本発明の使用済み酸化物燃料の再処理方法の別
の実施例を模式的に示す図。
の実施例を模式的に示す図。
【図３】本発明の使用済み酸化物燃料の再処理装置の一
実施例を示す断面図。
実施例を示す断面図。
【図４】本発明の使用済み酸化物燃料の再処理装置の別
の実施例を示す断面図。
の実施例を示す断面図。
【図５】本発明の使用済み酸化物燃料の再処理装置のも
う一つ別の実施例において、溶解工程に使用する場合の
構成を示す断面図。
う一つ別の実施例において、溶解工程に使用する場合の
構成を示す断面図。
【図６】同実施例において、沈澱物を回収する場合の構
成を示す断面図。
成を示す断面図。
【図７】従来からの使用済み酸化物燃料の再処理方法を
概略的に説明するための工程図。
概略的に説明するための工程図。
【図８】従来からの再処理方法において、使用済み酸化
物燃料の溶解工程を模式的に示す図。
物燃料の溶解工程を模式的に示す図。
【図９】従来からの再処理方法において、電解工程を模
式的に示す図。
式的に示す図。
１５、２６……るつぼ
１６、２５……溶融塩
１７……陽極バスケット
１８……使用済み酸化物燃料
１９、２９……ガス吹込み管
２０、２８……反応用ガス
２１……固体電極
２４……液状電極
３１……投入ホッパ
３３……液状陰極
３４……液状陰極ユニット
３７……保護容器
３８……ヒータ−
３９……固体陰極
４０……剥ぎ取り刃
４２……剥ぎ取り機構
４３……受け皿
４４……沈澱物回収ユニット
４６……移送ポンプ
４８……移送管路
５０……フィルター
５１……送戻し管路
フロントページの続き
(72)発明者 松丸 健一
神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地
株式会社東芝 横浜事業所内
(56)参考文献 特開 昭61−247997（ＪＰ，Ａ)
特開 平９−80193（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−292289（ＪＰ，Ａ)
特開 平９−43389（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−55991（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−167985（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−369499（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G21C 19/44
Claims (6)
- 【請求項１】 使用済み酸化物燃料を溶融塩に溶解させ
た後、電解により該燃料中の成分を回収する使用済み酸
化物燃料の再処理方法において、 液状の陰極を用いて電解析出を行ない、前記成分を前記
液状陰極の底部に沈積させて回収することを特徴とする
使用済み酸化物燃料の再処理方法。 - 【請求項２】 前記液状陰極の電位を制御しながら電解
を行ない、ウランとプルトニウムおよびネプツニウムの
酸化物に加え、アメリシウムとキュリウムの酸化物をー
括して回収することを特徴とする請求項１記載の使用済
み酸化物燃料の再処理方法。 - 【請求項３】 前記溶融塩中の酸化物イオンの濃度およ
び前記液状陰極の電位をそれぞれ制御しながら電解を行
ない、所望のＯ／Μ比の酸化物を回収することを特徴と
する請求項１記載の使用済み酸化物燃料の再処理方法。 - 【請求項４】 前記溶融塩中のウランおよび超ウラン元
素の濃度および電流密度をそれぞれ制御しながら電解を
行ない、析出物の粒径を制御することを特徴とする請求
項１記載の使用済み酸化物燃料の再処理方法。 - 【請求項５】 溶融状態の塩を収納するためのるつぼ
と、前記るつぼを加熱する加熱手段と、前記るつぼ内に
反応用ガスを吹き込むためのガス吹込み管と、前記るつ
ぼ内からガスを排出するためのガス排気管と、前記るつ
ぼ内の溶融塩中に浸漬される陰極と陽極とを備え、前記
陰極と陽極との間に電圧を印加し、前記溶融塩に溶解さ
れた使用済み酸化物燃料中の成分を電解して回収するよ
うに構成された使用済み酸化物燃料の再処理装置におい
て、前記陰極として、溶融状態の金属からなる液状電極
を用いることを特徴とする使用済み酸化物燃料の再処理
装置。 - 【請求項６】 溶融状態の塩を収納するためのるつぼ
と、前記るつぼを加熱する加熱手段と、前記るつぼ内に
反応用ガスを吹き込むためのガス吹込み管と、前記るつ
ぼ内からガスを排出するためのガス排気管と、前記るつ
ぼ内の溶融塩中に浸漬される陰極と陽極とを備え、前記
陰極と陽極との間に電圧を印加し、前記溶融塩に溶解さ
れた使用済み酸化物燃料中の成分を電解して回収するよ
うに構成された使用済み酸化物燃料の再処理装置におい
て、前記陰極として固体状の電極を用い、かつこの固体
状電極の表面に析出した物質を剥ぎ取り回収する機構を
設けたことを特徴とする使用済み酸化物燃料の再処理装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24159795A JP3524234B2 (ja) | 1995-09-20 | 1995-09-20 | 使用済み酸化物燃料の再処理方法および再処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24159795A JP3524234B2 (ja) | 1995-09-20 | 1995-09-20 | 使用済み酸化物燃料の再処理方法および再処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0990089A JPH0990089A (ja) | 1997-04-04 |
| JP3524234B2 true JP3524234B2 (ja) | 2004-05-10 |
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