JPH10332880A - 使用済核燃料の乾式再処理方法及び乾式再処理装置 - Google Patents
使用済核燃料の乾式再処理方法及び乾式再処理装置Info
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- JPH10332880A JPH10332880A JP14481597A JP14481597A JPH10332880A JP H10332880 A JPH10332880 A JP H10332880A JP 14481597 A JP14481597 A JP 14481597A JP 14481597 A JP14481597 A JP 14481597A JP H10332880 A JPH10332880 A JP H10332880A
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- G21C19/00—Arrangements for treating, for handling, or for facilitating the handling of, fuel or other materials which are used within the reactor, e.g. within its pressure vessel
- G21C19/42—Reprocessing of irradiated fuel
- G21C19/44—Reprocessing of irradiated fuel of irradiated solid fuel
- G21C19/48—Non-aqueous processes
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25C—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25C3/00—Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of melts
- C25C3/34—Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of melts of metals not provided for in groups C25C3/02 - C25C3/32
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
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- 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
Abstract
(57)【要約】
【課題】 乾式再処理法において、連続的にウラン等を
電解精製する。 【解決手段】 ウラン等を溶解した溶融カドミウムは、
電解精製を行う回転陰極電解槽３０に移送される。回転
陰極電解槽３０には、溶融カドミウムと、塩化カリウム
と塩化リチウムの混合物からなる塩とが貯溜され、塩相
には、回転陰極３４と、回転陰極３４に析出するウラン
等を集める受け皿３６が配置され、一方回転陰極電解槽
３０の溶融カドミウム相内には、固定陽極４２が配置さ
れている。回転陰極３４に析出したウラン等は、一定以
上成長すると、スクレーパ３４によって掻き落とされ、
受け皿３６に蓄積される。この蓄積されたウラン等は、
Ｕ／塩分離槽５０に移送され、ウラン等と塩とに分離さ
れる。分離されたウラン等と溶融カドミウムは、ポンプ
５９により吸引され配管５８ａを介してＣｄ蒸留装置６
０に移送され、ウラン等は酸化物として回収され、カド
ミウムは蒸留回収される。
電解精製する。 【解決手段】 ウラン等を溶解した溶融カドミウムは、
電解精製を行う回転陰極電解槽３０に移送される。回転
陰極電解槽３０には、溶融カドミウムと、塩化カリウム
と塩化リチウムの混合物からなる塩とが貯溜され、塩相
には、回転陰極３４と、回転陰極３４に析出するウラン
等を集める受け皿３６が配置され、一方回転陰極電解槽
３０の溶融カドミウム相内には、固定陽極４２が配置さ
れている。回転陰極３４に析出したウラン等は、一定以
上成長すると、スクレーパ３４によって掻き落とされ、
受け皿３６に蓄積される。この蓄積されたウラン等は、
Ｕ／塩分離槽５０に移送され、ウラン等と塩とに分離さ
れる。分離されたウラン等と溶融カドミウムは、ポンプ
５９により吸引され配管５８ａを介してＣｄ蒸留装置６
０に移送され、ウラン等は酸化物として回収され、カド
ミウムは蒸留回収される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は使用済核燃料の乾式
再処理方法及び乾式再処理装置、特に使用済核燃料のウ
ラン及び／又は超ウラン元素を再処理回収するための溶
融塩電解精製法による使用済核燃料の再処理方法に関す
る。
再処理方法及び乾式再処理装置、特に使用済核燃料のウ
ラン及び／又は超ウラン元素を再処理回収するための溶
融塩電解精製法による使用済核燃料の再処理方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、原子力発電所から発生する使用済
核燃料を再処理して、核燃料成分などの有効な成分を分
離精製し回収する技術としては、例えば現在広く商業用
の再処理法として利用されているピュレックス法があ
る。このピュレックス法はＵＯ2その他の酸化物を硝酸
水溶液にて溶解し、共除染、Ｕ−Ｐｕ分配、Ｐｕ精製、
Ｕ精製を行う工程によって構成されている。
核燃料を再処理して、核燃料成分などの有効な成分を分
離精製し回収する技術としては、例えば現在広く商業用
の再処理法として利用されているピュレックス法があ
る。このピュレックス法はＵＯ2その他の酸化物を硝酸
水溶液にて溶解し、共除染、Ｕ−Ｐｕ分配、Ｐｕ精製、
Ｕ精製を行う工程によって構成されている。
【０００３】しかしながら、上述したピュレックス法に
よると、それぞれの工程でＵ−Ｐｕの分配および精製、
核分裂生成物（ＦＰ）の分離に数多くの抽出段数を必要
とする上、抽出に用いる水溶液およびリン酸トリｎ−ブ
チル（ＴＢＰ）と呼ばれる有機溶媒は中性子の減速材と
して作用するため核的臨界上の制限が厳しい。また、Ｔ
ＢＰは放射線によって分解されるため廃棄物発生量が増
大する。
よると、それぞれの工程でＵ−Ｐｕの分配および精製、
核分裂生成物（ＦＰ）の分離に数多くの抽出段数を必要
とする上、抽出に用いる水溶液およびリン酸トリｎ−ブ
チル（ＴＢＰ）と呼ばれる有機溶媒は中性子の減速材と
して作用するため核的臨界上の制限が厳しい。また、Ｔ
ＢＰは放射線によって分解されるため廃棄物発生量が増
大する。
【０００４】そこで、近年、高速増殖炉発電プラントで
生ずる使用済核燃料を乾式再処理して、使用済核燃料中
に含まれるウラン、もしくはウラン−超ウラン元素（以
下、超ウラン元素を「ＴＲＵ」といい、ウラン及び／又
は超ウラン元素を「ウラン等」という）の有用な燃料成
分を濃縮回収し、かつ不要な核分裂生成物を分離する手
段として、溶融塩電解精製法が試みられている。すなわ
ち、溶融状態のカドミウム相を陽極とし、この溶融カド
ミウム相中に溶解・含有した使用済核燃料を、例えば塩
化カリウム（ＫＣｌ）−塩化リチウム（ＬｉＣｌ）など
の溶融塩相を電解質として、溶融塩中に設置された固体
陰極に電解析出させ、使用済核燃料に含まれるウランを
陰極析出させ、引き続き混在しているウラン等を陰極析
出物として回収する手段が注目されている。
生ずる使用済核燃料を乾式再処理して、使用済核燃料中
に含まれるウラン、もしくはウラン−超ウラン元素（以
下、超ウラン元素を「ＴＲＵ」といい、ウラン及び／又
は超ウラン元素を「ウラン等」という）の有用な燃料成
分を濃縮回収し、かつ不要な核分裂生成物を分離する手
段として、溶融塩電解精製法が試みられている。すなわ
ち、溶融状態のカドミウム相を陽極とし、この溶融カド
ミウム相中に溶解・含有した使用済核燃料を、例えば塩
化カリウム（ＫＣｌ）−塩化リチウム（ＬｉＣｌ）など
の溶融塩相を電解質として、溶融塩中に設置された固体
陰極に電解析出させ、使用済核燃料に含まれるウランを
陰極析出させ、引き続き混在しているウラン等を陰極析
出物として回収する手段が注目されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述の乾式再処理法に
より、使用済核燃料を再処理した場合、ウラン等は固体
陰極にデンドライト状（樹木の枝のように枝分かれし
て、樹状結晶として結晶が成長したもの）に析出する。
より、使用済核燃料を再処理した場合、ウラン等は固体
陰極にデンドライト状（樹木の枝のように枝分かれし
て、樹状結晶として結晶が成長したもの）に析出する。
【０００６】しかしながら、上述の溶融塩電解精製法に
おいては、固体陰極と陽極（溶融状態のカドミウム相）
との間にある電流の流れやすい領域、すなわち固体陰極
と陽極との最短距離を、固体陰極から陽極に向かってデ
ンドライトが急激に成長する。このため、固体陰極から
成長したデンドライトと溶融カドミウム相（陽極）との
間に電気的にしばしば短絡するおそれがあった。この短
絡の発生に伴い、電解精製用に流した電流が電解析出に
使用されなくなり、電流効率が低下すると共に、ウラン
等の効率的な（高い回収率での）回収が望めなかった。
おいては、固体陰極と陽極（溶融状態のカドミウム相）
との間にある電流の流れやすい領域、すなわち固体陰極
と陽極との最短距離を、固体陰極から陽極に向かってデ
ンドライトが急激に成長する。このため、固体陰極から
成長したデンドライトと溶融カドミウム相（陽極）との
間に電気的にしばしば短絡するおそれがあった。この短
絡の発生に伴い、電解精製用に流した電流が電解析出に
使用されなくなり、電流効率が低下すると共に、ウラン
等の効率的な（高い回収率での）回収が望めなかった。
【０００７】そこで、従来はある程度固定陰極にウラン
等が析出すると、電解精製槽の運転を停止させて、固体
陰極を引き上げて、固体陰極から析出物を削ぎ落とす方
法が採用されていた。
等が析出すると、電解精製槽の運転を停止させて、固体
陰極を引き上げて、固体陰極から析出物を削ぎ落とす方
法が採用されていた。
【０００８】しかしながら、上記のようにいちいち運転
を停止させるバッチ方法では、乾式再処理工程を合理
化、省略化することが難しく、更に生産性を向上させる
ことも困難であった。
を停止させるバッチ方法では、乾式再処理工程を合理
化、省略化することが難しく、更に生産性を向上させる
ことも困難であった。
【０００９】本発明は、従来の課題に鑑みたものであ
り、その目的は、乾式再処理法において、電解精製槽の
運転を停止させることなく、すなわちウラン等が析出し
た固体陰極を引き上げることなく、ウラン等を回収する
と共に、回収したウラン等中に包含される塩を分離する
乾式再処理における陰極析出物回収装置及び回収方法を
提供することである。
り、その目的は、乾式再処理法において、電解精製槽の
運転を停止させることなく、すなわちウラン等が析出し
た固体陰極を引き上げることなく、ウラン等を回収する
と共に、回収したウラン等中に包含される塩を分離する
乾式再処理における陰極析出物回収装置及び回収方法を
提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】以上のような課題を解決
するために、本発明に係る使用済核燃料の乾式再処理方
法及び乾式再処理装置は、以下の特徴を有する。
するために、本発明に係る使用済核燃料の乾式再処理方
法及び乾式再処理装置は、以下の特徴を有する。
【００１１】（１）出発原料である使用済酸化物燃料を
金属に還元して、上相を溶融アルカリ塩とし、下相を溶
融カドミウムとする二相の浴からなる電解槽に供給し、
前記溶融カドミウムに使用済核燃料中の元素を抽出させ
た後、溶融カドミウムを陽極とし、溶融アルカリ塩相に
定置した棒状の低炭素鋼を陰極として、両極間に通電す
ることにより、前記溶融カドミウム中に抽出されたウラ
ン等を電解法により陰極に析出させ回収する乾式再処理
方法において、前記陰極は、回転可能に支持された円盤
状の陰極であり、更に、前記陰極の回転時に円盤部分の
析出物が接触するようにスクレーパが配置され、前記電
解槽内の前記陰極の下方であって前記アルカリ塩相に
は、前記スクレーパによって掻き落とされたウラン等を
受ける受け皿が設けられ、更に、前記電解槽の前記受け
皿に堆積したウラン等とアルカリ塩を吸収し、前記電解
槽から取り出す吸引手段が設けられた使用済核燃料の乾
式再処理装置である。
金属に還元して、上相を溶融アルカリ塩とし、下相を溶
融カドミウムとする二相の浴からなる電解槽に供給し、
前記溶融カドミウムに使用済核燃料中の元素を抽出させ
た後、溶融カドミウムを陽極とし、溶融アルカリ塩相に
定置した棒状の低炭素鋼を陰極として、両極間に通電す
ることにより、前記溶融カドミウム中に抽出されたウラ
ン等を電解法により陰極に析出させ回収する乾式再処理
方法において、前記陰極は、回転可能に支持された円盤
状の陰極であり、更に、前記陰極の回転時に円盤部分の
析出物が接触するようにスクレーパが配置され、前記電
解槽内の前記陰極の下方であって前記アルカリ塩相に
は、前記スクレーパによって掻き落とされたウラン等を
受ける受け皿が設けられ、更に、前記電解槽の前記受け
皿に堆積したウラン等とアルカリ塩を吸収し、前記電解
槽から取り出す吸引手段が設けられた使用済核燃料の乾
式再処理装置である。
【００１２】従って、電解精製時に前記陰極を回転させ
ながら通電することにより、前記陰極の円盤部分に析出
したウラン等を前記スクレーパにより掻き落とし回収す
ることができる。これにより、従来のようにウラン等が
析出した陰極を引き上げ、その間電解精製槽の運転を停
止させる必要がなくなり、電解精製工程を省略化、合理
化することができ、更に生産性が向上する。
ながら通電することにより、前記陰極の円盤部分に析出
したウラン等を前記スクレーパにより掻き落とし回収す
ることができる。これにより、従来のようにウラン等が
析出した陰極を引き上げ、その間電解精製槽の運転を停
止させる必要がなくなり、電解精製工程を省略化、合理
化することができ、更に生産性が向上する。
【００１３】（２）上記（１）に記載の使用済核燃料の
乾式再処理装置において、更に、吸入したウラン等を槽
内の溶融カドミウムに混合させ、ウラン等と前記アルカ
リ塩とを分離するＵ／塩分離槽が設けられている。
乾式再処理装置において、更に、吸入したウラン等を槽
内の溶融カドミウムに混合させ、ウラン等と前記アルカ
リ塩とを分離するＵ／塩分離槽が設けられている。
【００１４】従って、回転陰極に析出したウラン等は、
連続的にスクレーパでこすげ落とされ、受け皿に蓄積さ
せ、連続的に回収される。また、受け皿に蓄積されたウ
ラン等は、一般にその中に塩を包含している。従って、
受け皿に蓄積したウラン等を、上記分離槽の溶融カドミ
ウム中に供給することにより、溶融カドミウム相にウラ
ン等が混合し、ウラン等に包含されていた塩は、Ｕ／塩
分離槽の塩相に移行する。これにより、ウラン等から塩
を分離することができ、ウラン等を精製することができ
る。
連続的にスクレーパでこすげ落とされ、受け皿に蓄積さ
せ、連続的に回収される。また、受け皿に蓄積されたウ
ラン等は、一般にその中に塩を包含している。従って、
受け皿に蓄積したウラン等を、上記分離槽の溶融カドミ
ウム中に供給することにより、溶融カドミウム相にウラ
ン等が混合し、ウラン等に包含されていた塩は、Ｕ／塩
分離槽の塩相に移行する。これにより、ウラン等から塩
を分離することができ、ウラン等を精製することができ
る。
【００１５】（３）上記（２）に記載の使用済核燃料の
乾式再処理装置において、更に、前記分離槽で分離され
た前記アルカリ塩を前記電解槽に戻すアルカリ塩戻し配
管が設けられている。
乾式再処理装置において、更に、前記分離槽で分離され
た前記アルカリ塩を前記電解槽に戻すアルカリ塩戻し配
管が設けられている。
【００１６】従って、析出したウラン等に包含された塩
をウラン等から分離回収し、再度電解精製工程に利用す
ることができる。このため、電解精製工程の経済性を向
上させることができる。
をウラン等から分離回収し、再度電解精製工程に利用す
ることができる。このため、電解精製工程の経済性を向
上させることができる。
【００１７】（４）電解槽に、塩化カドミウムを含むア
ルカリ塩と、金属カドミウムを投入し、上相が塩化カド
ミウムを含む溶融アルカリ塩相で、下相が溶融カドミウ
ム相である二相の浴を形成させ、前記浴に、陰極と陽極
を挿入する準備調整工程と、金属に還元した使用済核燃
料を供給する使用済核燃料供給工程と、溶融カドミウム
相に抽出された使用済核燃料中のウラン等を前記陰極に
析出させる電解精製工程と、前記陰極を回転させ前記陰
極に析出したウラン等を連続的に掻き取り、掻き取られ
たウラン等を前記陰極の下方に設けられた受け皿に集積
させる集積工程と、前記受け皿に集積されたウラン等を
前記溶融アルカリ塩と共に溶融アルカリ塩と溶融カドミ
ウムとが充填されているＵ／塩分離槽に送り、ウラン等
を溶融カドミウム相に分離・回収する工程と、からな
り、上記（１）〜（３）のいずれかに記載の乾式再処理
装置を使用する使用済核燃料の乾式再処理方法である。
ルカリ塩と、金属カドミウムを投入し、上相が塩化カド
ミウムを含む溶融アルカリ塩相で、下相が溶融カドミウ
ム相である二相の浴を形成させ、前記浴に、陰極と陽極
を挿入する準備調整工程と、金属に還元した使用済核燃
料を供給する使用済核燃料供給工程と、溶融カドミウム
相に抽出された使用済核燃料中のウラン等を前記陰極に
析出させる電解精製工程と、前記陰極を回転させ前記陰
極に析出したウラン等を連続的に掻き取り、掻き取られ
たウラン等を前記陰極の下方に設けられた受け皿に集積
させる集積工程と、前記受け皿に集積されたウラン等を
前記溶融アルカリ塩と共に溶融アルカリ塩と溶融カドミ
ウムとが充填されているＵ／塩分離槽に送り、ウラン等
を溶融カドミウム相に分離・回収する工程と、からな
り、上記（１）〜（３）のいずれかに記載の乾式再処理
装置を使用する使用済核燃料の乾式再処理方法である。
【００１８】従って、電解精製時に前記陰極を回転させ
ながら通電し、前記陰極の円盤部分に析出したウラン等
を連続的に掻き落とし回収するので、従来のようにウラ
ン等が析出した陰極を引き上げ、その間電解精製槽の運
転を停止させる必要がなくなり、電解精製工程を省略
化、合理化することができ、更に生産性が向上する。更
に、回転陰極に析出したウラン等は、連続的にスクレー
パでこすげ落とされ、受け皿に蓄積させ、連続的に回収
される。また、受け皿に蓄積されたウラン等は、一般に
その中に塩を包含している。従って、受け皿に蓄積した
ウラン等を、上記Ｕ／塩分離槽の溶融カドミウム中に供
給することにより、溶融カドミウム相にウラン等が混合
し、ウラン等に包含されていた塩は、Ｕ／塩分離槽の塩
相に移行する。これにより、ウラン等から塩を分離する
ことができ、ウラン等を精製することができる。
ながら通電し、前記陰極の円盤部分に析出したウラン等
を連続的に掻き落とし回収するので、従来のようにウラ
ン等が析出した陰極を引き上げ、その間電解精製槽の運
転を停止させる必要がなくなり、電解精製工程を省略
化、合理化することができ、更に生産性が向上する。更
に、回転陰極に析出したウラン等は、連続的にスクレー
パでこすげ落とされ、受け皿に蓄積させ、連続的に回収
される。また、受け皿に蓄積されたウラン等は、一般に
その中に塩を包含している。従って、受け皿に蓄積した
ウラン等を、上記Ｕ／塩分離槽の溶融カドミウム中に供
給することにより、溶融カドミウム相にウラン等が混合
し、ウラン等に包含されていた塩は、Ｕ／塩分離槽の塩
相に移行する。これにより、ウラン等から塩を分離する
ことができ、ウラン等を精製することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な一実施の形
態を説明する。
態を説明する。
【００２０】まず、本発明の使用済核燃料の乾式再処理
方法の概要について、図１を用いて説明する。
方法の概要について、図１を用いて説明する。
【００２１】＜還元工程＞溶融塩を用いる乾式プロセス
は、電気メッキと同じ原理で精製を行うため、処理され
るものは導電性が必要である。一方、乾式再処理の出発
物質は、酸化ウランや酸化プルトニウム等の使用済核燃
料の酸化物であり、導電性がないため、還元して金属に
変える必要がある。還元工程の一例を示せば、使用済核
燃料の酸化物は、注入口１２を介して酸化物電解還元槽
１０に導入される。この酸化物電解還元槽１０には、溶
融カドミウム（Ｃｄ）とフッ化物の塩が貯溜されてお
り、比重の重い溶融カドミウム相が下層に位置する。ま
た、酸化物電解還元槽１０の塩相には、固定陽極１４が
配置され、酸化物電解還元槽１０の溶融カドミウム相内
には、固定陰極２２が配置されている。従って、固定陽
極１４と固定陰極２２に通電することにより、例えばリ
チウムのフッ化物（ＬｉＦ）が金属リチウムに還元さ
れ、この金属リチウムによってウラン等の酸化物が還元
される。そして、この還元された遷移白金族元素と過飽
和のウラン（Ｕ）２０は、溶融カドミウム相に沈殿す
る。
は、電気メッキと同じ原理で精製を行うため、処理され
るものは導電性が必要である。一方、乾式再処理の出発
物質は、酸化ウランや酸化プルトニウム等の使用済核燃
料の酸化物であり、導電性がないため、還元して金属に
変える必要がある。還元工程の一例を示せば、使用済核
燃料の酸化物は、注入口１２を介して酸化物電解還元槽
１０に導入される。この酸化物電解還元槽１０には、溶
融カドミウム（Ｃｄ）とフッ化物の塩が貯溜されてお
り、比重の重い溶融カドミウム相が下層に位置する。ま
た、酸化物電解還元槽１０の塩相には、固定陽極１４が
配置され、酸化物電解還元槽１０の溶融カドミウム相内
には、固定陰極２２が配置されている。従って、固定陽
極１４と固定陰極２２に通電することにより、例えばリ
チウムのフッ化物（ＬｉＦ）が金属リチウムに還元さ
れ、この金属リチウムによってウラン等の酸化物が還元
される。そして、この還元された遷移白金族元素と過飽
和のウラン（Ｕ）２０は、溶融カドミウム相に沈殿す
る。
【００２２】次に、本発明の特徴である回転陰極電解槽
３０、Ｕ／塩分離槽５０及びＣｄ蒸留装置６０からなる
陰極析出物回収装置について、図１、図２を用いて以下
＜電解精製工程＞及び＜蒸留工程＞項において説明す
る。
３０、Ｕ／塩分離槽５０及びＣｄ蒸留装置６０からなる
陰極析出物回収装置について、図１、図２を用いて以下
＜電解精製工程＞及び＜蒸留工程＞項において説明す
る。
【００２３】＜電解精製工程＞酸化物電解還元槽１０中
のウラン等が溶解した溶融カドミウム及び還元された遷
移白金族元素と過飽和のウラン（Ｕ）２０は、ポンプ
（図示せず）により吸引され配管１８ａを介して電解精
製を行う回転陰極電解槽３０に移送される。この回転陰
極電解槽３０には、溶融カドミウム（Ｃｄ）と、塩化カ
リウム（ＫＣｌ）と塩化リチウム（ＬｉＣｌ）の混合物
からなる塩とが貯溜されており、比重の重い溶融カドミ
ウム相が下層に位置する。また、回転陰極電解槽３０の
塩相には、回転陰極３４と、回転陰極３４に析出するウ
ランを集める受け皿３６が配置され、一方回転陰極電解
槽３０の溶融カドミウム相内には、固定陽極４２が配置
されている。ここで、上記「塩」及び溶融カドミウム
は、ウランイオンやＴＲＵイオン等が移動するときの媒
体となる。
のウラン等が溶解した溶融カドミウム及び還元された遷
移白金族元素と過飽和のウラン（Ｕ）２０は、ポンプ
（図示せず）により吸引され配管１８ａを介して電解精
製を行う回転陰極電解槽３０に移送される。この回転陰
極電解槽３０には、溶融カドミウム（Ｃｄ）と、塩化カ
リウム（ＫＣｌ）と塩化リチウム（ＬｉＣｌ）の混合物
からなる塩とが貯溜されており、比重の重い溶融カドミ
ウム相が下層に位置する。また、回転陰極電解槽３０の
塩相には、回転陰極３４と、回転陰極３４に析出するウ
ランを集める受け皿３６が配置され、一方回転陰極電解
槽３０の溶融カドミウム相内には、固定陽極４２が配置
されている。ここで、上記「塩」及び溶融カドミウム
は、ウランイオンやＴＲＵイオン等が移動するときの媒
体となる。
【００２４】従って、回転陰極３４と固定陽極４２に通
電することにより、溶融カドミウム中に溶解したウラン
が優先的にイオン化して、回転陰極３４に析出する。こ
の電解精製時の温度は、ウランがカドミウムに溶解する
最適温度である約５００℃であることが好ましい。
電することにより、溶融カドミウム中に溶解したウラン
が優先的にイオン化して、回転陰極３４に析出する。こ
の電解精製時の温度は、ウランがカドミウムに溶解する
最適温度である約５００℃であることが好ましい。
【００２５】本実施形態の溶融カドミウム相中のウラン
濃度は、０．５〜２．５wt％の範囲であることが好まし
い。回転陰極３２における電解析出で消費される溶融塩
相中のウラン濃度と同量のウランが溶融カドミウム相か
ら溶融塩相に移行することでバランスが保たれる。しか
し、０．５wt％未満の場合には、溶融塩相へのウラン移
行速度が、電解速度に追いつかないため、電流が頭打ち
になって、目的とする電解速度を維持することが困難と
なるばかりでなく、０．５wt％未満で反応を行うと、電
解電位を正の方に高くしなければならない。ここで、電
解電位を正の方に高く設定することにより、ＴＲＵも同
時に析出できる。しかしながら、電位が正方向に高すぎ
ると、目的とするウラン以外の物質、例えばリチウムな
どのイオンが、回転陰極に析出して、ウラン析出物の品
質を低下させる。一方、２．５wt％は、溶融カドミウム
相でのウランの溶解限界であり（飽和濃度）、２．５wt
％を越えると溶融カドミウム相にウランが析出してしま
う。
濃度は、０．５〜２．５wt％の範囲であることが好まし
い。回転陰極３２における電解析出で消費される溶融塩
相中のウラン濃度と同量のウランが溶融カドミウム相か
ら溶融塩相に移行することでバランスが保たれる。しか
し、０．５wt％未満の場合には、溶融塩相へのウラン移
行速度が、電解速度に追いつかないため、電流が頭打ち
になって、目的とする電解速度を維持することが困難と
なるばかりでなく、０．５wt％未満で反応を行うと、電
解電位を正の方に高くしなければならない。ここで、電
解電位を正の方に高く設定することにより、ＴＲＵも同
時に析出できる。しかしながら、電位が正方向に高すぎ
ると、目的とするウラン以外の物質、例えばリチウムな
どのイオンが、回転陰極に析出して、ウラン析出物の品
質を低下させる。一方、２．５wt％は、溶融カドミウム
相でのウランの溶解限界であり（飽和濃度）、２．５wt
％を越えると溶融カドミウム相にウランが析出してしま
う。
【００２６】回転陰極３４に析出したウランは、一定以
上成長すると、スクレーパ３４によって掻き落とされ、
受け皿３６に蓄積される。この蓄積されたウランは、ポ
ンプ５４によって吸引され、配管５２を介してＵ／塩分
離槽５０に移送される。
上成長すると、スクレーパ３４によって掻き落とされ、
受け皿３６に蓄積される。この蓄積されたウランは、ポ
ンプ５４によって吸引され、配管５２を介してＵ／塩分
離槽５０に移送される。
【００２７】本実施形態において、回転陰極３２の速度
は、１〜１０ｒｐｍであることが好ましい。速度が１ｒ
ｐｍ未満の場合には、ウランの結晶が成長しすぎて、固
体陰極から成長したデンドライトと溶融カドミウム相
（陽極）との間に電気的にしばしば短絡するおそれがあ
った。この短絡の発生に伴い、電解精製用に流した電流
が電解析出に使用されなくなり、電流効率が低下すると
共に、ウランの効率的な（高い回収率での）回収が望め
なかった。一方、速度が１０ｒｐｍを超える場合には、
ウランの結晶が成長する以前にスクレーパ３４により掻
き取られてしまうため、微粒子化してしまう。また、回
転速度が速すぎると、結晶の析出が困難となる。このた
め、Ｕ／塩分離槽５０に供給されるウランの結晶中に塩
が大量に包含されるため、ウランの回収効率が低下す
る。
は、１〜１０ｒｐｍであることが好ましい。速度が１ｒ
ｐｍ未満の場合には、ウランの結晶が成長しすぎて、固
体陰極から成長したデンドライトと溶融カドミウム相
（陽極）との間に電気的にしばしば短絡するおそれがあ
った。この短絡の発生に伴い、電解精製用に流した電流
が電解析出に使用されなくなり、電流効率が低下すると
共に、ウランの効率的な（高い回収率での）回収が望め
なかった。一方、速度が１０ｒｐｍを超える場合には、
ウランの結晶が成長する以前にスクレーパ３４により掻
き取られてしまうため、微粒子化してしまう。また、回
転速度が速すぎると、結晶の析出が困難となる。このた
め、Ｕ／塩分離槽５０に供給されるウランの結晶中に塩
が大量に包含されるため、ウランの回収効率が低下す
る。
【００２８】Ｕ／塩分離槽５０には、塩（ＫＣｌ−Ｌｉ
Ｃｌ混合物）と溶融カドミウムが貯溜されており、約５
００℃に保たれている。塩を包含するウランは、配管５
２により溶融カドミウム相に随時供給され、ウランのみ
カドミウム相に混合し、カドミウムと合金を形成する。
従って、ウラン中に包含された塩は、塩相に移行し、こ
れによりウランと塩とを分離することができる。また、
一定以上の容量になった塩は、オーバーフローライン５
６を介して回転陰極電解槽３０に戻される。
Ｃｌ混合物）と溶融カドミウムが貯溜されており、約５
００℃に保たれている。塩を包含するウランは、配管５
２により溶融カドミウム相に随時供給され、ウランのみ
カドミウム相に混合し、カドミウムと合金を形成する。
従って、ウラン中に包含された塩は、塩相に移行し、こ
れによりウランと塩とを分離することができる。また、
一定以上の容量になった塩は、オーバーフローライン５
６を介して回転陰極電解槽３０に戻される。
【００２９】＜蒸留工程＞Ｕ／塩分離槽５０において、
合金化したウランとカドミウムは、ポンプ５９により吸
引され配管５８ａを介してＣｄ蒸留装置６０に移送され
る。このＣｄ蒸留装置６０内には、配管６２を介して酸
素が導入されている。従って、Ｃｄ蒸留装置６０におい
て、カドミウムが蒸留（例えば１４００℃）されて、カ
ドミウム中に溶解しているウランが分離されると共に、
ウランの酸化物（例えばＵＯ2）を回収することができ
る。一方、蒸留したカドミウムは、配管５８ｂを介して
Ｕ／塩分離相５０に戻される。
合金化したウランとカドミウムは、ポンプ５９により吸
引され配管５８ａを介してＣｄ蒸留装置６０に移送され
る。このＣｄ蒸留装置６０内には、配管６２を介して酸
素が導入されている。従って、Ｃｄ蒸留装置６０におい
て、カドミウムが蒸留（例えば１４００℃）されて、カ
ドミウム中に溶解しているウランが分離されると共に、
ウランの酸化物（例えばＵＯ2）を回収することができ
る。一方、蒸留したカドミウムは、配管５８ｂを介して
Ｕ／塩分離相５０に戻される。
【００３０】＜ＴＲＵ回収工程＞一方、回転陰極電解槽
３０内の塩相に残留する微量のウラン等は、ポンプ４０
ａによって吸引されて、配管３８ａ，３８ｂを介してＴ
ＲＵ回収槽７０ａ，７０ｂに移送される。このＴＲＵ回
収槽７０ａ，７０ｂの順により塩と微量のウラン等を、
溶解した還元剤を含むカドミウムを用いて分離する。そ
して、Ｃｄ相濃縮器８２は、ＴＲＵ回収槽７０ａ，７０
ｂにおいて分離されたウラン等を溶解したカドミウムを
濃縮し、酸化槽９０に導入する。
３０内の塩相に残留する微量のウラン等は、ポンプ４０
ａによって吸引されて、配管３８ａ，３８ｂを介してＴ
ＲＵ回収槽７０ａ，７０ｂに移送される。このＴＲＵ回
収槽７０ａ，７０ｂの順により塩と微量のウラン等を、
溶解した還元剤を含むカドミウムを用いて分離する。そ
して、Ｃｄ相濃縮器８２は、ＴＲＵ回収槽７０ａ，７０
ｂにおいて分離されたウラン等を溶解したカドミウムを
濃縮し、酸化槽９０に導入する。
【００３１】＜酸化工程＞酸化槽９０内には、カドミウ
ムが貯溜されており、また配管９２より酸素が槽内に導
入されている。従って、酸化槽９０内においてカドミウ
ムに溶解したウラン及びＴＲＵは、酸素によって酸化さ
れ、酸化ウラン及びＴＲＵ酸化物になる。この酸化ウラ
ン及びＴＲＵ酸化物は、カドミウムと共にポンプ９８に
よって吸引され、配管９６ａを介してＣｄ蒸留装置９４
に移送される。Ｃｄ蒸留装置９４では、カドミウムと酸
化ウラン及びＴＲＵ酸化物とが分離され、酸化ウラン及
びＴＲＵ酸化物はＭＯＸとして回収され、蒸留したカド
ミウムは再度酸化槽９０に戻される。従って、酸化槽９
０によって、カドミウムに溶解したほとんどの元素が酸
化物として回収される。
ムが貯溜されており、また配管９２より酸素が槽内に導
入されている。従って、酸化槽９０内においてカドミウ
ムに溶解したウラン及びＴＲＵは、酸素によって酸化さ
れ、酸化ウラン及びＴＲＵ酸化物になる。この酸化ウラ
ン及びＴＲＵ酸化物は、カドミウムと共にポンプ９８に
よって吸引され、配管９６ａを介してＣｄ蒸留装置９４
に移送される。Ｃｄ蒸留装置９４では、カドミウムと酸
化ウラン及びＴＲＵ酸化物とが分離され、酸化ウラン及
びＴＲＵ酸化物はＭＯＸとして回収され、蒸留したカド
ミウムは再度酸化槽９０に戻される。従って、酸化槽９
０によって、カドミウムに溶解したほとんどの元素が酸
化物として回収される。
【００３２】＜Ｃｄリサイクル工程＞また、Ｃｄ相濃縮
器８２より排出されるほぼ純粋なカドミウムは、配管７
６ｂを介して還元剤添加装置７８に移送される。還元剤
添加装置７８は、溶融カドミウム中に還元剤を添加する
装置で、還元剤を添加されたカドミウムは、配管７６を
介してＴＲＵ回収槽７０ａ内に送られる。
器８２より排出されるほぼ純粋なカドミウムは、配管７
６ｂを介して還元剤添加装置７８に移送される。還元剤
添加装置７８は、溶融カドミウム中に還元剤を添加する
装置で、還元剤を添加されたカドミウムは、配管７６を
介してＴＲＵ回収槽７０ａ内に送られる。
【００３３】＜塩精製工程＞最終的に、回転陰極電解槽
３０内の塩相は、ポンプ４８によって吸引され配管４６
を介して廃棄塩酸化槽１００に移送される。この塩相に
は、塩化物の形でランタノイドとアクチノイドが残留し
ている。そこで、塩相を廃棄塩酸化槽１００中に導入
し、更に、廃棄塩酸化槽１００内に、配管１１２を介し
て酸素を導入し、廃棄塩中に存在するランタノイドとア
クチノイド中のプルトニウム塩のみを酸化させる。その
後、ポンプ１０８によって、廃棄塩と共に酸化物を吸引
し、固液分離装置１０４に移送する。ここで、酸化物
は、塩と分離され、廃棄塩のみが廃棄塩酸化槽１００に
戻される。一方、廃棄塩酸化槽１００からは、塩由来の
塩素が揮発しており、この塩素は、オフガスとして配管
１１４を介して深冷処理装置１１０に送られる。この深
冷処理装置１１０で深冷され、不純物が除去された塩素
のみが配管１１６より排出される。
３０内の塩相は、ポンプ４８によって吸引され配管４６
を介して廃棄塩酸化槽１００に移送される。この塩相に
は、塩化物の形でランタノイドとアクチノイドが残留し
ている。そこで、塩相を廃棄塩酸化槽１００中に導入
し、更に、廃棄塩酸化槽１００内に、配管１１２を介し
て酸素を導入し、廃棄塩中に存在するランタノイドとア
クチノイド中のプルトニウム塩のみを酸化させる。その
後、ポンプ１０８によって、廃棄塩と共に酸化物を吸引
し、固液分離装置１０４に移送する。ここで、酸化物
は、塩と分離され、廃棄塩のみが廃棄塩酸化槽１００に
戻される。一方、廃棄塩酸化槽１００からは、塩由来の
塩素が揮発しており、この塩素は、オフガスとして配管
１１４を介して深冷処理装置１１０に送られる。この深
冷処理装置１１０で深冷され、不純物が除去された塩素
のみが配管１１６より排出される。
【００３４】なお、本実施形態では、溶融塩相として、
塩化カリウム−塩化リチウム系を例示したが、例えば塩
化カリウム−塩化ナトリウム系溶融塩、塩化セシウム−
塩化ナトリウム系溶融塩、塩化カリウム−塩化リチウム
−塩化ナトリウム系溶融塩、塩化カルシウム−塩化バリ
ウム−塩化リチウム−塩化ナトリウム系溶融塩、塩化カ
ルシウム−塩化バリウム−塩化リチウム−塩化カリウム
系溶融塩などを使用してもよい。
塩化カリウム−塩化リチウム系を例示したが、例えば塩
化カリウム−塩化ナトリウム系溶融塩、塩化セシウム−
塩化ナトリウム系溶融塩、塩化カリウム−塩化リチウム
−塩化ナトリウム系溶融塩、塩化カルシウム−塩化バリ
ウム−塩化リチウム−塩化ナトリウム系溶融塩、塩化カ
ルシウム−塩化バリウム−塩化リチウム−塩化カリウム
系溶融塩などを使用してもよい。
【００３５】
【実施例】次に、実施例を挙げて本発明を具体的に説明
する。尚、実施例に用いた回転陰極電解槽３０、Ｕ／塩
分離槽５０及びＣｄ蒸留装置６０は、図１、図２に示す
構成を有し、この酸化槽の仕様は、以下の通りである。
する。尚、実施例に用いた回転陰極電解槽３０、Ｕ／塩
分離槽５０及びＣｄ蒸留装置６０は、図１、図２に示す
構成を有し、この酸化槽の仕様は、以下の通りである。
【００３６】［各槽の仕様］ 回転陰極電解槽３０：容積；２００リットル、材質；低
炭素鋼 Ｕ／塩分離槽５０ ：容積；３リットル、材質；ＳＵＳ
３０４ Ｃｄ蒸留装置６０ ：容積；１．５リットル、材質；Ｓ
ＵＳ３０４ ［実施例１］電解槽に１００ｋｇの金属カドミウムを投
入し、昇温、溶融させた後、溶融カドミウム中に２ｋｇ
のウランを溶解させた。溶融塩の容量は１２０リットル
であった。回転陰極３２の速度は、１０ｒｐｍで行っ
た。Ｕ／塩分離槽５０には、９００ｍｌの溶融塩（ＫＣ
ｌ−ＬｉＣｌ混合物）と１１５６ｍｌの溶融カドミウム
が貯溜されており、約５００℃に保たれている。塩を包
含するウランは、配管５２により１５ｍｌ／ｍｉｎ．の
速度で供給された。
炭素鋼 Ｕ／塩分離槽５０ ：容積；３リットル、材質；ＳＵＳ
３０４ Ｃｄ蒸留装置６０ ：容積；１．５リットル、材質；Ｓ
ＵＳ３０４ ［実施例１］電解槽に１００ｋｇの金属カドミウムを投
入し、昇温、溶融させた後、溶融カドミウム中に２ｋｇ
のウランを溶解させた。溶融塩の容量は１２０リットル
であった。回転陰極３２の速度は、１０ｒｐｍで行っ
た。Ｕ／塩分離槽５０には、９００ｍｌの溶融塩（ＫＣ
ｌ−ＬｉＣｌ混合物）と１１５６ｍｌの溶融カドミウム
が貯溜されており、約５００℃に保たれている。塩を包
含するウランは、配管５２により１５ｍｌ／ｍｉｎ．の
速度で供給された。
【００３７】Ｕ／塩分離槽５０において、カドミウム中
に分離したウランは、ポンプ５９により吸引され配管５
８ａを介して２０．８ｍｌ／ｍｉｎ．の速度でＣｄ蒸留
装置６０に移送された。このＣｄ蒸留装置６０内には、
配管６２を介して酸素が０．１３ｍｏｌ／ｍｉｎ．の速
度で導入され、ウランが酸化される。一方、カドミウム
は、１４００℃で蒸留される。従って、ウランの酸化物
を回収することができた。
に分離したウランは、ポンプ５９により吸引され配管５
８ａを介して２０．８ｍｌ／ｍｉｎ．の速度でＣｄ蒸留
装置６０に移送された。このＣｄ蒸留装置６０内には、
配管６２を介して酸素が０．１３ｍｏｌ／ｍｉｎ．の速
度で導入され、ウランが酸化される。一方、カドミウム
は、１４００℃で蒸留される。従って、ウランの酸化物
を回収することができた。
【００３８】以下に、使用済核燃料の回収結果を表１に
示す。
示す。
【００３９】
【表１】 処理能力：６８ｋｇＨＭ／ｄａｙ（４８ｋｇＵ／ｄａ
ｙ） 運転方式：４日〜３０日間連続運転、１日廃塩処理 註） １）アルカリ／アルカリ土類元素：Ｂａ、Ｒｂ、
Ｓｒ、Ｃｓ ２）ランタノイド元素：Ｓｍ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎ
ｄ、Ｙ ３）アクチノイド元素：Ａｍ、Ｃｍ、Ｎｐ（Ｕ、Ｐｕは
除く） ４）遷移／白金族元素：Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔｃ、Ｒ
ｈ、Ｐｄ、Ｒｕ 以上より、本発明に係る使用済核燃料の乾式再処理装置
及び乾式再処理方法によれば、電解槽の運転を停止させ
ることなく、効率よくウランを電解精製することができ
ることが判明した。
ｙ） 運転方式：４日〜３０日間連続運転、１日廃塩処理 註） １）アルカリ／アルカリ土類元素：Ｂａ、Ｒｂ、
Ｓｒ、Ｃｓ ２）ランタノイド元素：Ｓｍ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎ
ｄ、Ｙ ３）アクチノイド元素：Ａｍ、Ｃｍ、Ｎｐ（Ｕ、Ｐｕは
除く） ４）遷移／白金族元素：Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔｃ、Ｒ
ｈ、Ｐｄ、Ｒｕ 以上より、本発明に係る使用済核燃料の乾式再処理装置
及び乾式再処理方法によれば、電解槽の運転を停止させ
ることなく、効率よくウランを電解精製することができ
ることが判明した。
【００４０】尚、本発明はこれに限るものではない。
【００４１】
【発明の効果】以上のように、本発明に係る乾式再処理
における陰極析出物回収装置によれば、電解精製時に回
転陰極を穏やかに回転させながら通電することにより、
陰極の円盤部分に析出したウラン等をスクレーパにより
こすげ落とし回収することができる。これにより、従来
のようにウラン等が析出した陰極を引き上げ、その間電
解槽の運転を停止させる必要がなくなり、電解精製工程
を省略化、合理化することができ、更に生産性が向上す
る。
における陰極析出物回収装置によれば、電解精製時に回
転陰極を穏やかに回転させながら通電することにより、
陰極の円盤部分に析出したウラン等をスクレーパにより
こすげ落とし回収することができる。これにより、従来
のようにウラン等が析出した陰極を引き上げ、その間電
解槽の運転を停止させる必要がなくなり、電解精製工程
を省略化、合理化することができ、更に生産性が向上す
る。
【００４２】更に、回転陰極に析出したウラン等は、連
続的にスクレーパでこすげ落とされ、受け皿に蓄積さ
せ、連続的に回収される。また、受け皿に蓄積されたウ
ラン等は、一般にその中に塩を包含している。従って、
受け皿に蓄積したウラン等を、上記分離槽の溶融カドミ
ウム中に供給することにより、溶融カドミウム相にウラ
ン等が溶解し、ウラン等に包含されていた塩は、分離槽
の塩相に移行する。これにより、ウラン等から塩を分離
することができ、ウラン等を精製することができる。
続的にスクレーパでこすげ落とされ、受け皿に蓄積さ
せ、連続的に回収される。また、受け皿に蓄積されたウ
ラン等は、一般にその中に塩を包含している。従って、
受け皿に蓄積したウラン等を、上記分離槽の溶融カドミ
ウム中に供給することにより、溶融カドミウム相にウラ
ン等が溶解し、ウラン等に包含されていた塩は、分離槽
の塩相に移行する。これにより、ウラン等から塩を分離
することができ、ウラン等を精製することができる。
【図１】 本発明に係る乾式再処理における陰極析出物
回収装置を組み込んだ乾式再処理工程の概要を説明する
図である。
回収装置を組み込んだ乾式再処理工程の概要を説明する
図である。
【図２】 本発明に係る乾式再処理における陰極析出物
回収装置において、電解精製工程を行う装置の構成の概
要を説明する図である。
回収装置において、電解精製工程を行う装置の構成の概
要を説明する図である。
３０ 回転陰極電解槽、４２ 固定陽極、５０ Ｕ／塩
分離槽、６０ Ｃｄ蒸留装置、３８ａ，３８ｂ，５２，
５８ａ，５８ｂ，６２ 配管、４０ａ，４０ｂ，５４，
５９ ポンプ。
分離槽、６０ Ｃｄ蒸留装置、３８ａ，３８ｂ，５２，
５８ａ，５８ｂ，６２ 配管、４０ａ，４０ｂ，５４，
５９ ポンプ。
Claims (4)
- 【請求項１】 出発原料である使用済酸化物燃料を金属
に還元して、上相を溶融アルカリ塩とし、下相を溶融カ
ドミウムとする二相の浴からなる電解槽に供給し、前記
溶融カドミウムに使用済核燃料中の元素を抽出させた
後、溶融カドミウムを陽極とし、溶融アルカリ塩相に定
置した棒状の低炭素鋼を陰極として、両極間に通電する
ことにより、前記溶融カドミウム中に抽出されたウラン
及び／又は超ウラン元素を電解法により陰極に析出させ
回収する乾式再処理方法において、 前記陰極は、回転可能に支持された円盤状の陰極であ
り、 更に、前記陰極の回転時に円盤部分の析出物が接触する
ようにスクレーパが配置され、 前記電解槽内の前記陰極の下方であって前記アルカリ塩
相には、前記スクレーパによって掻き落とされたウラン
及び／又は超ウラン元素を受ける受け皿が設けられ、 更に、前記電解槽の前記受け皿に堆積したウラン及び／
又は超ウラン元素とアルカリ塩を吸収し、前記電解槽か
ら取り出す吸引手段が設けられ、 電解精製時に前記陰極を回転させながら、通電すること
により、前記陰極の円盤部分に析出させたウラン及び／
又は超ウラン元素を前記スクレーパにより掻き落とし回
収することを特徴とする使用済核燃料の乾式再処理装
置。 - 【請求項２】 請求項１に記載の使用済核燃料の乾式再
処理装置において、 更に、吸入したウラン及び／又は超ウラン元素を槽内の
溶融カドミウムに混合させ、ウラン及び／又は超ウラン
元素と前記アルカリ塩とを分離する分離槽が設けられて
いることを特徴とする使用済核燃料の乾式再処理装置。 - 【請求項３】 請求項２に記載の使用済核燃料の乾式再
処理装置において、 更に、前記分離槽で分離された前記アルカリ塩を前記電
解槽に戻すアルカリ塩戻し配管が設けられていることを
特徴とする使用済核燃料の乾式再処理装置。 - 【請求項４】 電解槽に、塩化カドミウムを含むアルカ
リ塩と、金属カドミウムを投入し、上相が塩化カドミウ
ムを含む溶融アルカリ塩相で、下相が溶融カドミウム相
である二相の浴を形成させ、前記浴に、陰極と陽極を挿
入する準備調整工程と、 金属に還元した使用済核燃料を供給する使用済核燃料供
給工程と、 溶融カドミウム相に抽出された使用済核燃料中のウラン
及び／又は超ウラン元素を前記陰極に析出させる電解精
製工程と、 前記陰極を回転させ前記陰極に析出したウラン及び／又
は超ウラン元素を連続的に掻き取り、掻き取られたウラ
ン及び／又は超ウラン元素を前記陰極の下方に設けられ
た受け皿に集積させる集積工程と、 前記受け皿に集積されたウラン及び／又は超ウラン元素
を前記溶融アルカリ塩と共に溶融アルカリ塩と溶融カド
ミウムとが充填されているウラン／塩分離槽に送り、ウ
ラン及び／又は超ウラン元素を溶融カドミウム相に分離
・回収する工程と、からなり、請求項１〜３のいずれか
に記載の乾式再処理装置を使用することを特徴とする使
用済核燃料の乾式再処理方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14481597A JP2941741B2 (ja) | 1997-06-03 | 1997-06-03 | 使用済核燃料の乾式再処理方法及び乾式再処理装置 |
| US09/074,374 US6056865A (en) | 1997-06-03 | 1998-05-08 | Dry chemical reprocessing method and dry chemical reprocessing apparatus for spent nuclear fuel |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14481597A JP2941741B2 (ja) | 1997-06-03 | 1997-06-03 | 使用済核燃料の乾式再処理方法及び乾式再処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10332880A true JPH10332880A (ja) | 1998-12-18 |
| JP2941741B2 JP2941741B2 (ja) | 1999-08-30 |
Family
ID=15371114
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14481597A Expired - Fee Related JP2941741B2 (ja) | 1997-06-03 | 1997-06-03 | 使用済核燃料の乾式再処理方法及び乾式再処理装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6056865A (ja) |
| JP (1) | JP2941741B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006314958A (ja) * | 2005-05-13 | 2006-11-24 | Toshiba Corp | 電解装置 |
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| KR101233769B1 (ko) | 2011-07-12 | 2013-02-15 | 한국수력원자력 주식회사 | 컨베이어 장치를 이용한 우라늄전착물로부터의 염 제거장치 및 이를 이용한 염 제거방법 |
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