JPH0634791A - 使用済燃料溶解液中のヨウ素を除去する方法 - Google Patents

使用済燃料溶解液中のヨウ素を除去する方法

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JPH0634791A
JPH0634791A JP4229099A JP22909992A JPH0634791A JP H0634791 A JPH0634791 A JP H0634791A JP 4229099 A JP4229099 A JP 4229099A JP 22909992 A JP22909992 A JP 22909992A JP H0634791 A JPH0634791 A JP H0634791A
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JP
Japan
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iodine
solution
nox
heated
spent fuel
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Pending
Application number
JP4229099A
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English (en)
Inventor
Tsutomu Sakurai
勉 桜井
Akira Takahashi
昭 高橋
Jiro Ishikawa
二郎 石川
Mutsuhide Komaki
睦英 小牧
Mamoru Onuki
守 大貫
Takeo Adachi
武雄 安達
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Japan Atomic Energy Agency
Original Assignee
Japan Atomic Energy Research Institute
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21FPROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
    • G21F9/00Treating radioactively contaminated material; Decontamination arrangements therefor
    • G21F9/04Treating liquids
    • G21F9/06Processing
    • G21F9/08Processing by evaporation; by distillation

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 使用済燃料溶解液中のヨウ素の除去法 【構成】 使用済燃料の溶解液に、NOxを吹き込むこ
となく、そのまま、又は過剰のヨウ素酸塩を加えて90
℃から沸点までの間の温度で加熱し、次にNOxを供給
しながら90℃から沸点までの間の温度で加熱すること
から成る使用済燃料溶解液中のヨウ素の除去法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は使用済燃料溶解液中のヨ
ウ素の除去法に関する。詳しくは、本発明は原子力分野
において使用済核燃料の再処理における使用済燃料溶解
液中のヨウ素の除去法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、使用済燃料中の残留ヨウ素は、主
として、ヨウ素酸イオン(IO )と考えられてお
り、加熱した溶解液にNOxを吹き込むことにより、こ
れを期待ヨウ素(I)として効率良く気相に追い出す
ことができると考えられていた。このため、約100℃
に加熱した溶解液中にNOxを吹き込み、ヨウ素酸を単
体ヨウ素に換言して溶液から追い出す除去法が行われて
来た。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、本願発
明者等は、使用済燃料溶解液中のヨウ素の化学種を詳細
に検討した結果、主要化学種は、ヨウ素酸ではなく、ヨ
ウ化銀(AgI)、ヨウ化パラジウム(PdI)など
の難溶性ヨウ化物のコロイドでであることを突きとめ、
NOx吹き込みによる追い出しはコロイド状ヨウ素に対
しては効果のないことを発見した。従って、使用済燃料
中のヨウ素を除去するには、先ず、コロイド状ヨウ素の
除去法を発見することが必要である。
【0004】
【課題を解決するための手段】本願発明者等は、さらに
研究の結果、コロイド状ヨウ素はNOxが存在しない状
態で加熱すると分解すること、この分解速度は過剰の非
放射性IO を添加すると加速されることを見出し、
このプロセスをNOx吹き込み前に加えると、コロイド
状ヨウ素もIとして気相に追い出すことができ、使用
済燃料溶解液中のヨウ素をほぼ完全に除去することがで
きることに想到し、本発明の使用済燃料の溶解液に、ヨ
ウ素酸塩を加えて90℃から沸点までの間の温度で加熱
し、次にNOxを供給しながら90℃から沸点までの間
の温度で加熱することから成る使用済燃料溶解液中のヨ
ウ素の除去法を発明するに到った。
【0005】ウラン及び模擬の核分裂生成物を含む模擬
溶解液を作り、これにヨウ素(放射性ヨウ素131Iで
標識したヨウ素イオンI)を加えて加熱し、コロイド
状ヨウ素を生成する。このコロイド状ヨウ素の化学的性
質を調べ、分解するための条件を求める。この条件を実
燃料溶解液(使用済燃料溶解液)に適用し、溶液からの
ヨウ素除去効率を求めることによって、効果を確認す
る。
【0006】
【作用】コロイド状ヨウ素は、硝酸溶液中でNOxが無
い状態で約100℃に加熱すると、単体ヨウ素(I
に分解し、溶液から揮発する。予め、溶液に非放射性の
ヨウ素を過剰に加えておくと、この分解速度は加速され
る。ただし、Iともに少量のヨウ素酸(非揮発性)が
生成するので、これを除去するために、次に溶液にNO
xを吹き込む。この(1)NOxがない状態での加熱、
と(2)それに続くNOx吹き込み、の2段階操作で溶
液中のヨウ素を効率良く除去することができる。
【0007】図1及び図2は、いずれも100℃に加熱
した模擬溶解液50mlからのヨウ素追い出しの際のヨ
ウ素化学種の挙動を示すもので、燃焼度40GWD/t
の使用済燃料溶解液を想定した模擬溶解液(50g−U
/1のウランと相当量の模擬核分裂生成物FPを含む)
に流量20ml/分の窒素を吹き込みながら加熱した態
様が示されている。縦軸は溶液内のヨウ素化学種量(μ
g−I/50ml)、横軸は時間である。
【0008】図1は、NO単独、すなわち、従来提案
されているヨウ素追い出し法に従って、10%のNO
を吹き込みながら100℃に4時間加熱したもので、コ
ロイド状ヨウ素がNOによって除去されないため、溶
解液からのヨウ素追い出し効率が低い。
【0009】図2は、IO 添加の効果を示すもの
で、NOを2時間吹き込んだ後これを止め、過剰のI
を加えて加熱すると、コロイド状ヨウ素が速やか
に分解し、次の段階でNOを供給すると、溶液中のヨ
ウ素が激減する。IO を加えなくても、NOxがな
い状態で溶解液を加熱すると、コロイド状ヨウ素が分解
する。NOxがない状態で溶解液を加熱することが本発
明の必須の要件である。
【0010】
【実施例】燃焼度21〜39GWD/tの沸騰水型原子
炉(PWE)使用済燃料棒を3〜5mm(〜3g/個)
の長さに切り、1個を容量100mlの溶解フラスコに
入れた。これに4モル(M)硝酸30mlを加え、10
0℃に加熱して溶解した。溶液と不溶性残査を遠心分離
法で分離した後、溶解液に残っているヨウ素の除去(追
い出し)を試みた。その中で、NOxを吹き込む従来の
方法と本発明の方法との比較を行った。結果は表1及び
表2に示す。
【0011】
【表1】
【0012】
【表2】
【0013】表1は、従来提案されている方法に従って
NOx(NO)を先ず吹き込んだ場合を示す。ヨウ素は
揮発したが、更にヨウ素が残っていないかを調べるた
め、過剰のヨウ素酸(IO )を加えた後、溶液を1
00℃に加熱し、再びNOを吹き込んだ。その結果、再
びヨウ素が揮発し、その量は溶液中の全ヨウ素量の27
%から46%に及んだ。これにより、溶解液中のヨウ素
除去には、NOx吹き込みのみでは不十分であることが
分かる。
【0013】溶液中の残留ヨウ素がAgI、PdI
どのコロイド状ヨウ素である場合、その分解には、NO
xがない状態で加熱が効果的である。過剰の非放射性の
ヨウ素酸を加えると、この分解速度がさらに加速され
る。表2は、この効果を実証した結果を示す。先ず、過
剰のヨウ素酸を加えて加熱し、次にNOx(NO)を吹
き込む方法を取った。その結果、溶液中のヨウ素のほぼ
10%が最初の段階で除去され、次のNOx吹き込みで
揮発するヨウ素は検出感度以下であった。
【0014】従来のNOxの単独吹き込みによる除去方
法が73%から54%のNOx除去率なのに対し、本発
明ではほぼ100%のヨウ素除去率であることが分か
り、その有効性が実証された。本実施例では、検出され
なかったが、最初の段階でヨウ素の一部がヨウ素酸に酸
化されて溶液中に残るので、それを再びヨウ素(I
に還元して追い出すため、その後、引き続いて、NOx
を供給する段階え必要である。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来の方法における100℃に加熱した模擬溶
解液(50ml)からのヨウ素追い出しの際のヨウ素化
学種の挙動。
【図2】本発明の方法における100℃に加熱した模擬
溶解液(50ml)からのヨウ素追い出しの際のヨウ素
化学種の挙動。
【符号の説明】
1 全ヨウ素 2 コロイド状ヨウ素 3 IO 添加(2mg−1)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小牧 睦英 茨城県那珂郡東海村白方字白根2番地の4 日本原子力研究所 東海研究所内 (72)発明者 大貫 守 茨城県那珂郡東海村白方字白根2番地の4 日本原子力研究所 東海研究所内 (72)発明者 安達 武雄 茨城県那珂郡東海村白方字白根2番地の4 日本原子力研究所 東海研究所内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 使用済燃料の溶解液に、NOxを吹き込
    むことなく、そのまま、又は過剰のヨウ素酸塩を加えて
    90℃から沸点までの間の温度で加熱し、次にNOxを
    供給しながら90℃から沸点までの間の温度で加熱する
    ことから成る使用済燃料溶解液中のヨウ素の除去法。
  2. 【請求項2】 該ヨウ素酸塩の量は、ヨウ素量で、使用
    済燃料中のヨウ素量以下である請求項1に記載の使用済
    燃料溶解液中のヨウ素の除去法。
  3. 【請求項3】 該NOxはNO、又はNO、又はそれ
    らの混合系である請求項1に記載の使用済燃料溶解液中
    のヨウ素の除去法。
JP4229099A 1992-07-15 1992-07-15 使用済燃料溶解液中のヨウ素を除去する方法 Pending JPH0634791A (ja)

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FR9308677A FR2697664B1 (fr) 1992-07-15 1993-07-15 Procede d'elimination de l'iode dans une solution de combustible use.

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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FR2697664A1 (fr) 1994-05-06

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