JP6502621B2 - 複合酸化物分離方法 - Google Patents
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Description
被覆管内に核燃料を収納する核燃料棒が炉心内で溶融することにより、核燃料材酸化物および被覆管材の酸化物を含む固体状の複合酸化物が生成される。本実施形態は、この複合酸化物から核燃料材酸化物および被覆管材をそれぞれ分離回収する複合酸化物分離方法に係るものである。
Na2MoO4+MoO3→2Na++Mo2O7 2− …(1)
UO2+Na2Mo2O7+1/2O2
→(UO2)2+(MoO4)2−+Na2MoO4 …(2)
ZrO2+Na2Mo2O7
→Zr2+(MoO4)2− 2+2Na2MoO9 …(3)
図4は、第2の実施形態に係る複合酸化物分離方法の手順を示すフロー図である。本実施形態は第1の実施形態の変形である。本第2の実施形態においては、複合酸化物の採取(ステップS11)の後に、浴槽内に溶融塩を形成させるステップが異なる。
図5は、第3の実施形態に係る複合酸化物分離方法の手順を示すフロー図である。本実施形態は、第1の実施形態の変形であり、第1の実施形態の被覆管材の回収ステップ(ステップS15)が、本第3の実施形態では、被覆管材の回収ステップ(ステップS31)となっている点が異なる。
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。たとえば、実施形態では、浴槽1はホットセル8内に設けられている例を示したが、これに限定されない。たとえば、操作員に対する放射線防護および放射能汚染対策がなされるならば、他の装置内、あるいは、炉心で溶融が生じた原子力発電所の施設内であってもよい。
Claims (7)
- 被覆管内に核燃料を収納する軽水炉用の核燃料棒が溶融したことにより生じた核燃料材酸化物および被覆管材の酸化物を含む固体状の複合酸化物から前記核燃料材酸化物および前記被覆管材をそれぞれ分離回収する複合酸化物分離方法において、
還元用金属の酸化物系塩および前記還元用金属の酸化物を浴槽に収納し加熱して前記浴槽内で溶融した溶融塩とする塩溶融ステップと、
前記塩溶融ステップの後に、前記浴槽内の前記溶融塩内に前記複合酸化物を浸漬させて前記核燃料材酸化物および前記被覆管材を溶解させる複合酸化物溶解ステップと、
前記複合酸化物溶解ステップにおいて前記溶融塩中で溶解した前記核燃料材酸化物および前記被覆管材の中に陽極部材および陰極部材を挿入して、電気分解によって前記陰極部材に前記核燃料材酸化物を析出させ前記核燃料材酸化物を回収する核燃料材回収ステップと、
前記核燃料材回収ステップの後に前記核燃料材酸化物を回収した残りの前記浴槽内から、前記被覆管材を分離して回収する被覆管材回収ステップと、
を有することを特徴とする複合酸化物分離方法。 - 被覆管内に核燃料を収納する核燃料棒が溶融したことにより生じた核燃料材酸化物および被覆管材の酸化物を含む固体状の複合酸化物から前記核燃料材酸化物および前記被覆管材をそれぞれ分離回収する複合酸化物分離方法において、
還元用金属の酸化物系塩および前記還元用金属の酸化物を浴槽に収納し加熱して前記浴槽内で溶融した溶融塩とする塩溶融ステップと、
前記塩溶融ステップの後に、前記浴槽内の前記溶融塩内に前記複合酸化物を浸漬させて前記被覆管材を溶解させずに前記核燃料材酸化物を溶解させる核燃料材酸化物溶解ステップと、
前記核燃料材酸化物溶解ステップにおいて前記浴槽内の前記溶融塩中で溶解した前記核燃料材酸化物の中に陽極部材および陰極部材を挿入して、電気分解によって前記陰極部材に前記核燃料材酸化物を析出させ前記核燃料材酸化物を回収する核燃料材回収ステップと、
前記核燃料材回収ステップの後に、前記還元用金属の酸化物をさらに加え前記被覆管材の酸化物を溶解させる酸化物追加ステップと、
前記核燃料材酸化物を回収した残りの前記浴槽内から、前記被覆管材を分離して回収する被覆管材回収ステップと、
を有することを特徴とする複合酸化物分離方法。 - 前記還元用金属は、モリブデンまたはタングステンの少なくともいずれか一方を含むことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の複合酸化物分離方法。
- 前記被覆管材回収ステップは、電気分解により前記被覆管材を回収するステップを有することを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか一項に記載の複合酸化物分離方法。
- 前記被覆管材回収ステップにおける前記電気分解の際に前記陽極部材と前記陰極部材間に印加する電圧値は、前記核燃料材回収ステップにおける前記電気分解の際に前記陽極部材と前記陰極部材間に印加する電圧値よりも大きいことを特徴とする請求項4に記載の複合酸化物分離方法。
- 前記被覆管材回収ステップは、蒸留により前記被覆管材を回収するステップを有することを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか一項に記載の複合酸化物分離方法。
- 前記酸化物系塩は、アルカリ金属またはアルカリ土類金属との化合物であることを特徴とする請求項1ないし請求項6のいずれか一項に記載の複合酸化物分離方法。
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