JPH0972991A - アクチノイド元素とランタノイド元素の電解分離装置および電解分離方法 - Google Patents

アクチノイド元素とランタノイド元素の電解分離装置および電解分離方法

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JPH0972991A
JPH0972991A JP22840595A JP22840595A JPH0972991A JP H0972991 A JPH0972991 A JP H0972991A JP 22840595 A JP22840595 A JP 22840595A JP 22840595 A JP22840595 A JP 22840595A JP H0972991 A JPH0972991 A JP H0972991A
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lanthanoid
molten salt
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molten metal
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Kazuhiro Arai
和浩 荒井
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    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、アクチノイド元素とランタノイド
元素を電解分離することができる方法と装置に関する。 【解決手段】 本発明は、アクチノイド元素とランタノ
イド元素を含むリチウムのハロゲン化物塩と分配平衡状
態となる溶融金属とリチウムのハロゲン化物塩が満たさ
れ、更にアクチノイド元素とランタノイド元素を含む使
用済核燃料再処理物等の処理物が投入されるとともに、
正負の電極が設けられた第1溶融塩電解炉と、リチウム
のハロゲン化物塩が挿入されるとともに前記第1溶融塩
電解炉の溶融金属が供給され、正負の電極が設けられた
第2溶融塩電解炉と、前記第1溶融塩電解炉内のリチウ
ムのハロゲン化物塩が供給され、更に正負の電極が設け
られた第3の溶融塩電解炉とを具備してなるものであ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、従来から分離が困
難であったアクチノイド元素とランタノイド元素を使用
済核燃料処理物等の処理物からほぼ完全に電解分離する
ことができる方法と装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】通常、核燃料は、所定期間燃焼させた後
に炉心から取り出され、その中に存在する未燃焼のある
いは新たに生じた核燃料物質を分離回収して再び使用す
るようになっている。これが、使用済核燃料の再処理と
呼ばれるシステムであり、核燃料資源の有効利用や経済
性の向上のために重要なものとされている。また、この
種の使用済核燃料に対し、再処理によりU、Puを回収
し、残りの放射性廃液をガラス固化する方法が我が国に
おいては採択されている。そして、この放射性廃液中に
は、Cs、Sr、Ruなどの核分裂生成物の他に、微量
のNp、Am、Cm等の超ウラン元素(TRU)が含ま
れている。これらの超ウラン元素の中には、例えば、
237NPや241Amのように半減期が数百年以上にも及ぶ
α放射体があり、廃棄物の処理処分という観点から、放
射性廃液中に含まれる超ウラン元素を分離し、これを効
果的に貯蔵管理または適切に処分することが最も妥当で
あると考えられる。
【0003】従来の使用済核燃料の再処理方法は、工業
化段階に達している湿式法と開発段階にある乾式法に大
別される。ここで一般に湿式法は、核燃料を一旦水溶液
にした後に核分裂生成物から分離し、それを再び核燃料
に変換する方法であり、核燃料と水溶液の間の相互変換
の方法を工夫すれば種々の形態の核燃料に適用すること
ができる利点を有するために、極めて融通性の高い方法
であり、中でも溶媒抽出法が最も広く知られている。
【0004】前記溶媒抽出法は、使用済核燃料の搬入か
ら、冷却、脱被覆、溶解および原液調整に至る前処理工
程と、核燃料物質を分離精製する主工程と、廃棄物処
理、溶媒回収などの工程に分けられる。そして、前記主
工程においては、Purex法と称される方法が広く知られ
ている。このPurex法は、硝酸溶液からのTBP(Tri-n
-butyl phosphate)を用いた抽出による分配比の差を利
用する方法で、この方法によりUやPuが抽出されてい
る。また、このPurex法の他に、用いる抽出剤に応じてB
utex法、Truex法あるいはThorex法、TLA法などの種
々の方法が知られている。また、これらの湿式法に対
し、水溶液を使用しない乾式法として、フッ化物揮発
法、水素化物法、溶融塩電界法、溶融精製法などが検討
され、開発が進められている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】前記の湿式法において
は、硝酸溶液を用いるので溶液のpH領域の操作が必要
であり、また、前処理も必要であるために、それらの条
件設定が難しく、システムが肥大化しやすい問題を有し
ている。また、従来の湿式法においては、一部の元素に
ついては十分な分離ができず、特に、超ウラン元素を含
むアクチノイド元素あるいはランタノイド元素は、両者
の化学的性質が極めて類似している元素であるがため
に、従来はほとんど分離不可能な問題があった。また、
前記の乾式法は未だ開発段階のものがほとんどであり、
アクチノイド元素とランタノイド元素を満足に分離でき
る技術は提供されていないのが実情である。
【0006】本発明は前記事情に鑑みてなされたもので
あり、従来の方法では分離が困難であった使用済核燃料
処理物等の処理物からのアクチノイド元素とランタノイ
ド元素の分離を可能とする電解分離装置と電解分離方法
の提供を目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】アクチノイド元素とラン
タノイド元素を含む使用済核燃料再処理物等の処理物か
らアクチノイド元素とランタノイド元素を分離する装置
においては、アクチノイド元素とランタノイド元素を含
むリチウムのハロゲン化物塩と分配平衡状態となる溶融
金属とリチウムのハロゲン化物塩が満たされ、更にアク
チノイド元素とランタノイド元素を含む使用済核燃料再
処理物等の処理物が投入されるとともに、内部に正負の
電極が設けられた第1溶融塩電解炉と、リチウムのハロ
ゲン化物塩が挿入されるとともに前記第1溶融塩電解炉
の溶融金属が供給され内部に正負の電極が設けられた第
2溶融塩電解炉と、前記第1溶融塩電解炉内のリチウム
のハロゲン化物塩が供給され、更に内部に正負の電極が
設けられた第3溶融塩電解炉とを具備してなる構成にす
ることで課題を解決した。
【0008】前記の構成で、第1溶融塩電解炉の正電極
をリチウムのハロゲン化物塩に挿入、し、負電極をリチ
ウムのハロゲン化物塩を通って溶融金属まで挿入し、第
2溶融塩電解炉の正電極をリチウムのハロゲン化物塩を
通って溶融金属まで挿入し、負電極をリチウムのハロゲ
ン化物塩に挿入してなる構成にすることが好ましい。
【0009】次に、アクチノイド元素とランタノイド元
素を含む使用済核燃料再処理物等の処理物からアクチノ
イド元素とランタノイド元素を分離する方法において
は、アクチノイド元素とランタノイド元素を含むリチウ
ムのハロゲン化物塩と分配平衡状態となる溶融金属とリ
チウムのハロゲン化物塩とを満たした第1溶融塩電解炉
に使用済核燃料再処理物等の処理物を投入し、第1溶融
塩電解炉でリチウムのハロゲン化物塩と溶融金属に電位
差を与えてアクチノイド元素のみを還元して溶融金属中
に溶解させる第1の工程と、この第1の工程で得られた
アクチノイド元素を含む溶融金属と、リチウムのハロゲ
ン化物塩とを第2溶融塩電解炉に満たし、この第2溶融
塩電解炉で電解処理を施して負電極にアクチノイド元素
を析出させて回収する第2の工程と、前記第1の工程で
得られたランタノイド元素を含むリチウムのハロゲン化
物塩を第3溶融塩電解炉に満たしてここで電解処理を施
し、ランタノイド元素を還元して回収する第3の工程を
具備してなることで前記の課題を解決した。
【0010】
【作用】アクチノイド元素とランタノイド元素を含むリ
チウムのハロゲン化物塩と分配平衡状態となる溶融金属
とリチウムのハロゲン化物塩とを満たした第1溶融塩電
解炉に対し、ハロゲン化物塩の電位と溶融金属の電位を
調整する第1の工程を行うことで、リチウムのハロゲン
化物中のアクチノイド元素のみが還元され、溶融金属中
に溶解され、アクチノイド元素のみが抽出される。
【0011】次に、この第1の工程で得られたアクチノ
イド元素を含む溶融金属とリチウムのハロゲン化物塩と
を満たした第2溶融塩電解炉に対し、電解処理を施すこ
とでアクチノイド元素のみを酸化することができ、これ
により負電極側にアクチノイド元素が析出する。また、
第1の工程で得られたランタノイドを含むリチウムのハ
ロゲン化物塩は第3溶融塩電解炉に移送され、ここで電
解処理され、ランタノイド元素は還元析出されて回収さ
れる。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施例について説明する。図1は本発明に係る装置の一実
施例を示すもので、この例の装置は、第1溶融塩電解炉
1と第2溶融塩電解炉2と第3溶融塩電解炉3とを主体
として構成されている。前記第1溶融塩電解炉1は、内
部にリチウム(Li)のハロゲン化物塩(例えば、Li
F-BeF2)と、溶融金属(例えば、溶融ビスマス(B
i))とが満たされたものであり、これらが満たされる
ことで第1溶融塩電解炉1には、その内上部側にハロゲ
ン化物塩相1aが、その内下部側に溶融金属相1bが形
成されている。この第1溶融塩電解炉1には、正電極1
Aと負電極1Bが設けられ、正電極1Aは、その先端を
リチウムのハロゲン化物塩相1aの中まで挿入して設け
られ、負電極1Bはその先端をリチウムのハロゲン化物
塩相1aを通過させて溶融金属相1bまで挿入して設け
られている。また、第1溶融塩電解炉1の上部側には、
更に、アクチノイド元素とランタノイド元素を含む核燃
料再処理物等の処理物の供給源7が接続され、必要に応
じて第1溶融塩電解炉1の内上部側に核燃料再処理物等
の処理物を投入できるように構成されている。
【0013】次に、第1溶融塩電解炉1に満たされる溶
融金属は、以下の(1)式に従ってアクチノイド元素お
よびランタノイド元素とリチウムのハロゲン化物塩との
間で分配平衡状態を示すものである必要がある。 Lim-nMXm+nLi+xA=MAx+mLiX …(1)式 ただし、分配平衡状態を示す(1)式において、Xはハ
ロゲン元素を示し、AはBiあるいはSn等の溶融金属
を示し、Mはアクチノイド元素およびランタノイド元素
を示す。この式においては、リチウムのハロゲン化物塩
中に存在するアクチノイド元素およびランタノイド元素
が、金属リチウムにより還元され、アクチノイド元素お
よびランタノイド元素が溶融金属との金属間化合物を形
成して溶融金属中に抽出される状態と、その逆となる状
態が平衡になる関係を示す。
【0014】ここでアクチノイド元素とは、周期律表第
7周期第IIIa族に位置する原子番号89〜103の
元素を示し、具体的には、Ac(アクチニウム)、Th
(トリウム、Pa(プロトアクチニウム)、U(ウラ
ン)、Np(ネプツニウム)、Pu(プルトニウム)、
Am(アメリシウム)、Cm(キュリウム)、Bk(バ
ークリウム)、Cf(カルホルニウム)、Es(アイン
スタイニウム)、Fm(フェルミウム)、Md(メンデ
レビウム)、No(ノーベリウム)を示す。またここ
で、ランタノイド元素とは、周期律表第6周期第III
a族に位置する原子番号57〜71の元素を示し、具体
的には、La(ランタン)、Ce(セリウム))、Pr
(プラセオジム)、Nd(ネオジム)、Sm(サマリウ
ム)、Eu(ユーロピウム)、Gd(ガドリニウム)、
Tb(テルビウム)、Dy(ジスプロシウム)、Ho
(ホルミウム)、Er(エルビウム)、Tm(ツリウ
ム)、Yb(イッテルビウム)、Lu(ルテチウム)を
示す。
【0015】第2溶融塩電解炉2は、内部にリチウムの
ハロゲン化物塩(例えば、LiF-BeF2)と、溶融金
属(例えば、溶融ビスマス)が満たされるものであり、
これらが満たされることで、第2溶融塩電解炉2には、
その内上部側にハロゲン化物塩相2aが、その内下部側
に溶融金属相2bが形成されている。また、第2溶融塩
電解炉2の底部側には、第1溶融塩電解炉1の底部側に
連通された供給管2Dが取り付けられ、供給管2Dを介
して第1溶融塩電解炉1内の溶融金属を第2溶融塩電解
炉2側に移送できるように構成されている。更に、第2
溶融塩電解炉2には、正電極2Aと負電極2Bが設けら
れ、正電極2Aはその先端をリチウムのハロゲン化物塩
相2aを通過させて溶融金属相2bまで挿入して設けら
れ、負電極2Bはその先端をリチウムのハロゲン化物塩
相1aの中程まで挿入して設けられている。
【0016】第3溶融塩電解炉3は、内部にリチウムの
ハロゲン化物塩(例えば、LiF-BeF2)が満たされ
るものであり、これが満たされることで、第3溶融塩電
解炉3内にはハロゲン化物塩相3aが形成される。ま
た、第3溶融塩電解炉3には、第1溶融塩電解炉1の上
部側に連通された供給管3Dが取り付けられ、供給管3
Dを介して第1溶融塩電解炉1内のリチウムのハロゲン
化物塩を第3溶融塩電解炉3側に移送できるように構成
されている。更に、第3溶融塩電解炉3には、正電極3
Aと負電極3Bが設けられ、正電極3Aと負電極2Bは
その先端をリチウムのハロゲン化物塩相3aの中程まで
挿入して設けられている。
【0017】なお、前記各溶融塩電解炉1、2、3には
それぞれの内部温度を制御するための加熱装置(図示
略)が付設されていて、各溶融塩電解炉1、2、3に満
たされたハロゲン化物塩や溶融金属を所望の温度に加熱
できるようになっている。
【0018】次に、図1に示すように構成された分離装
置を用いて本発明方法を実施し、核燃料再処理物等の処
理物からアクチノイド元素とランタノイド元素を分離す
る方法について説明する。図1に示す装置は、例えば、
使用済核燃料再処理物中のアクチノイド元素とランタノ
イド元素を分離するために使用する。そのためには、使
用済核燃料に対して従来公知のPurex法やTruex法を用い
て予備処理し、この処理工程で生じた処理廃液を脱硝
し、濃縮し、更にフッ化物化し、この後でこの処理物を
図1に示す供給源7から第1溶融塩電解炉1の上部側に
供給して処理する。
【0019】供給源7からアクチノイド元素とランタノ
イド元素を含む処理物を第1溶融塩電解炉1のハロゲン
化物塩相1a中に供給し、第1溶融塩電解炉1内の酸化
還元電位を正電極1A、1Bの通電調整により調整する
第1の工程K1を行う。第1溶融塩電解炉1内において
は、先の(1)式に記載されたような平衡状態が存在す
るが、この平衡状態にある系に、適切な電位差を生じさ
せると、ハロゲン化合物相1a内におけるアクチノイド
元素とランタノイド元素の還元され易さの違いにより、
アクチノイド元素のみを溶融金属相1b側に抽出するこ
とができる。
【0020】ここで図2は、リチウムの分配比を10-3
に制御した場合に、500℃におけるLiF-BeF2
溶融金属Biの抽出能の原子番号依存性を示す図であ
る。この図において縦軸は抽出能を示し、上側の横軸に
アクチノイド元素の種類を下側の横軸にランタノイド元
素の種類を示す。図2から明らかなように、アクチノイ
ド元素とランタノイド元素の間には抽出能において大き
な差異がある。
【0021】従って、第1溶融塩電解炉1内における前
記(1)式で表される分配平衡関係において、平衡関係
が崩れてリチウムのハロゲン化物塩相1a中に存在する
アクチノイド元素とランタノイド元素のハロゲン酸リチ
ウム塩が、金属リチウムにより還元される方向の反応が
盛んになると、アクチノイド元素とランタノイド元素
が、溶融金属相1bの溶融Biとの金属間化合物を形成
するようになる方向に反応が進む。ただし、アクチノイ
ド元素とランタノイド元素が溶融金属相1b中に抽出さ
れるように反応は進むが、ここで前記のようにアクチノ
イド元素とランタノイド元素の抽出能に差異があるの
で、リチウムの分配比を制御することにより十分な分離
性能でアクチノイド元素のみを溶融金属相1b側に分離
抽出できることができる。
【0022】また、図3は溶融金属として錫(Sn)を
用いた場合の図2と同様の特性測定結果、図4は溶融金
属に亜鉛(Zn)を用いた場合の同様の特性測定結果、
図5はカドミウム(Cd)を用いた場合の同様の特性測
定結果をそれぞれ示す。これらの図に示す結果から、こ
の系において分離性能はビスマスが最も優れているが、
分離する元素によっては錫、亜鉛、カドミウムを使用す
ることができることも明らかである。
【0023】更に、図6〜図9は、LiF-BeF2/B
i系におけるランタン(La)とセリウム(Ce)とプ
ロトアクチニウム(Pa)とネプツニウム(Np)のそ
れぞれの分配挙動を示すものである。図2に示す各元素
の分離性能を考慮し、これらの図6〜図9に示す結果か
らもわかるように、リチウムの分配比を下げるならば、
溶融金属相に一旦抽出されたアクチノイド元素をリチウ
ムのハロゲン化物塩側に逆抽出することも可能であっ
て、また、逆にリチウムの分配比を上げるならば、ラン
タノイド元素を抽出することも可能であることがわか
る。従ってこの原理を利用して第2溶融塩電解炉2と第
3溶融塩電解炉3において以下に説明する如く抽出処理
と逆抽出処理を行ってアクチノイド元素とランタノイド
元素の分離を行うことができる。
【0024】前記第1溶融塩電解炉1においてアクチノ
イド元素を含ませた溶融金属相1bを第2溶融塩電解炉
2の底部側に供給管2Dを介して移送し、溶融金属相2
bとする。第2溶融塩電解炉2において適切な電位で電
解を行う第2の工程K2を行うと、アクチノイド元素を
リチウムのハロゲン化物塩相2a側に抽出することがで
き、ここで負電極2Bにて金属としてアクチノイド元素
を析出させることができ、これによりアクチノイド元素
を回収することができる。
【0025】一方、第1溶融塩電解炉1においてアクチ
ノイド元素を取り出してランタノイド元素を残留させた
ハロゲン化物塩相1aを供給管3Dにより第3溶融塩電
解炉3に移送してハロゲン化物塩相3aとする。第3溶
融塩電解炉3において適切な電位で電解を行う第3の工
程K3を行うと、ランタノイド元素を還元回収すること
ができる。以上説明の工程K1〜K3に従って処理するこ
とでランタノイド元素とアクチノイド元素を分離回収す
ることができる。
【0026】また、図1に示す装置を用いた方法によれ
ば、電解プロセスによりアクチノイド元素とランタノイ
ド元素の分離回収ができるので、水溶液のPH調節や複
雑な前処理を必要としていた湿式法とは異なり、システ
ム制御が容易であり、更に、装置の全体構成も小型化で
きる。また、湿式法などの従来方法と比較すると2次廃
棄物の発生量も少ない特徴がある。
【0027】ところで、使用済核燃料1トンから発生す
るアクチノイド元素(Np、Am、Cm等)を処理する
と想定した場合、溶融塩電解炉の必要容量は以下に示す
ように設計することができる。 溶融塩/溶融金属容量比 1 溶融金属相へのアクチノイド元素の溶解度 1モル% アクチノイド元素発生量(オリジナル値) 1170g アクチノイド元素の平均質量 240 ビスマスの比重 9.8 ビスマスの質量 208 以上の数値から、溶融塩電解炉の容量を概算すると、
(1170/240)×100×(208/9.8)×
(1/1000)=10.346=10.4リットルとな
り、これから、約21リットルの容量を有する溶融塩電
解炉が必要であることがわかる。
【0028】なお、以上の説明は、使用済核燃料再処理
物に対して本願発明を適用した例について説明したが、
本願発明をその他一般のアクチノイド元素とランタノイ
ド元素を含む処理物に広く適用できるのは勿論であり、
使用済核燃料再処理物以外のどのような種類の処理物で
あってもアクチノイド元素とランタノイド元素を抽出分
離することができる。また、前記の例において溶融金属
として、ビスマスを用いたが、他に、カドミウム、亜鉛
あるいは錫を用いても良いのは勿論である。
【0029】
【発明の効果】以上説明したように本発明の装置あるい
は方法においては、アクチノイド元素とランタノイド元
素を含むリチウムのハロゲン化物塩と分配平衡状態とな
る溶融金属とリチウムのハロゲン化物塩とを満たした第
1溶融塩電解炉に対し、アクチノイド元素とランタノイ
ド元素を含む使用済核燃料再処理物等の処理物を投入し
電解してリチウムの分配比を調整する第1の工程を行う
と、使用済核燃料再処理物等の処理物中のアクチノイド
元素を溶融金属側に抽出できる。次に、この第1の工程
で得られたアクチノイド元素を含む溶融金属と、リチウ
ムのハロゲン化物塩とを満たした第2溶融塩電解炉に対
し、電解処理を行うと、前記第1の工程で得られたアク
チノイド元素を含む溶融金属からリチウムのハロゲン化
物塩側にアクチノイド元素を逆抽出し、負電極側に析出
させて回収することができる。
【0030】また、前記第1の工程でアクチノイド元素
が抽出されてランタノイド元素が残留したリチウムのハ
ロゲン化物を満たした第3溶融塩電解炉に対し、電解処
理を行うと、ランタノイド元素を含むリチウムのハロゲ
ン化物塩から電解にてランタノイド元素を電極側に析出
させて回収することができる。
【0031】また、本発明に係る装置と方法によれば、
電解プロセスによりアクチノイド元素とランタノイド元
素の分離回収ができるので、水溶液のPH調節や複雑な
前処理を必要としていた湿式法とは異なり、システム制
御が容易であり、更に、装置の全体構成も小型化でき
る。また、湿式法などの従来方法と比較すると2次廃棄
物の発生量も少ない特徴がある。従って処理物が使用済
核燃料の再処理物である場合は、従来は分離不可能であ
ったアクチノイド元素やランタノイド元素を完全かつ容
易に分離することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るアクチノイド元素とランタノイド
元素の分離装置の一実施例を示す構成図である。
【図2】LiF-BeF2/Bi系においてリチウムの分
配比を10-3に設定した場合におけるアクチノイド元素
とランタノイド元素の分離性能を示す図である。
【図3】LiF-BeF2/Sn系においてリチウムの分
配比を10-3に設定した場合におけるアクチノイド元素
とランタノイド元素の分離性能を示す図である。
【図4】LiF-BeF2/Zn系においてリチウムの分
配比を10-3に設定した場合におけるアクチノイド元素
とランタノイド元素の分離性能を示す図である。
【図5】LiF-BeF2/Cd系においてリチウムの分
配比を10-3に設定した場合におけるアクチノイド元素
とランタノイド元素の分離性能を示す図である。
【図6】LiF-BeF2/Bi系におけるLaの分配挙
動を示す図である。
【図7】LiF-BeF2/Bi系におけるCeの分配挙
動を示す図である。
【図8】LiF-BeF2/Bi系におけるPaの分配挙
動を示す図である。
【図9】LiF-BeF2/Bi系におけるNpの分配挙
動を示す図である。
【符号の説明】
1 第1溶融塩電解炉 1A 正電極 1B 負電極 1a ハロゲン化物塩相 1b 溶融金属相 2 第2溶融塩電解炉 2A 正電極 2B 負電極 2D 供給管 2a ハロゲン化物塩相 2b 溶融金属相 3 第3溶融塩電解炉 3A 正電極 3B 負電極 3D 供給管 3a ハロゲン化物塩相 7 供給源

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アクチノイド元素とランタノイド元素を
    含む使用済核燃料再処理物等の処理物からアクチノイド
    元素とランタノイド元素を電解分離する装置において、 アクチノイド元素とランタノイド元素を含むリチウムの
    ハロゲン化物塩と分配平衡状態となる溶融金属とリチウ
    ムのハロゲン化物塩が満たされ、更にアクチノイド元素
    とランタノイド元素を含む使用済核燃料再処理物等の処
    理物が投入されるとともに、正負の電極が設けられた第
    1溶融塩電解炉と、 リチウムのハロゲン化物塩が挿入されるとともに前記第
    1溶融塩電解炉の溶融金属が供給され、正負の電極が設
    けられた第2溶融塩電解炉と、 前記第1溶融塩電解炉内のリチウムのハロゲン化物塩が
    供給され、更に正負の電極が設けられた第3溶融塩電解
    炉とを具備してなることを特徴とするアクチノイド元素
    とランタノイド元素の電解分離装置。
  2. 【請求項2】 第1溶融塩電解炉の正電極がリチウムの
    ハロゲン化物塩に挿入され、負電極がリチウムのハロゲ
    ン化物塩を通って溶融金属まで挿入され、第2溶融塩電
    解炉の正電極がリチウムのハロゲン化物塩を通って溶融
    金属まで挿入され、負電極がリチウムのハロゲン化物塩
    に挿入されてなることを特徴とするアクチノイド元素と
    ランタノイド元素の電解分離装置。
  3. 【請求項3】 アクチノイド元素とランタノイド元素を
    含む使用済核燃料再処理物等の処理物からアクチノイド
    元素とランタノイド元素を電解分離する方法において、 アクチノイド元素とランタノイド元素を含むリチウムの
    ハロゲン化物塩と分配平衡状態となる溶融金属とリチウ
    ムのハロゲン化物塩とを満たした第1溶融塩電解炉に使
    用済核燃料再処理物等の処理物を投入し、第1溶融塩電
    解炉でリチウムのハロゲン化物塩と溶融金属に電位差を
    与えてアクチノイド元素のみを還元して溶融金属中に溶
    解させる第1の工程と、 この第1の工程で得られたアクチノイド元素を含む溶融
    金属と、リチウムのハロゲン化物塩とを第2溶融塩電解
    炉に満たし、この第2溶融塩電解炉で電解処理を施して
    負電極にアクチノイド元素を析出させて回収する第2の
    工程と、 前記第1の工程で得られたランタノイド元素を含むリチ
    ウムのハロゲン化物塩を第3溶融塩電解炉に満たしてこ
    こで電解処理を施し、ランタノイド元素を還元して回収
    する第3の工程を具備してなることを特徴とするアクチ
    ノイド元素とランタノイド元素の電解分離方法。
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