JPH1062593A - Method and equipment for removing radioactive iodine - Google Patents

Method and equipment for removing radioactive iodine

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JPH1062593A
JPH1062593A JP21706396A JP21706396A JPH1062593A JP H1062593 A JPH1062593 A JP H1062593A JP 21706396 A JP21706396 A JP 21706396A JP 21706396 A JP21706396 A JP 21706396A JP H1062593 A JPH1062593 A JP H1062593A
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JP
Japan
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iodine
radioactive iodine
metal element
fuel
removing radioactive
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JP21706396A
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Japanese (ja)
Inventor
Tetsuo Fukazawa
哲生 深沢
Mamoru Kamoshita
守 鴨志田
Katsuyuki Kawashima
克之 川島
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To dispense with off-gas treatment equipment of a factory for manufacturing fuel for transmutation and to enable removal of radioactive iodine in a form suitable for a material of the fuel for transmutation by a method wherein the radioactive iodine is made to react with silver and removed from gas or a solution and then made into a compound with a metal element having a valence number of trivalence or above. SOLUTION: Radioactive I of a long half-life in spent atomic fuel is once dissolved in a nitric acid solution in a reprocessing dissolution process and then transfers into a vapor phase. The radioactive I existing in the fuel in the form of a solid cesium iodine CsI or the like transfers into a liquid phase in the form of a negative ion I-at the time of dissolution in a nitric acid and it is oxidized by the nitric acid or the like and transfers into the vapor phase in the form of I2. The I in the vapor phase is made to be absorbed by an alkali scrubber or adsorbed by a silver-series adsorbing material and removed. The I is removed by making it react with a metal element of at least trivalence being suitable for transmutation. By providing equipment for making it react with cerium Ce, for instance, the I in off-gas from the dissolution process reacts with the Ce and becomes CeI3 and can be separated from other components and removed.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は使用済原子燃料の再
処理施設において放射性ヨウ素を3価以上の価数を有す
る金属元素(望ましくはセリウム)と反応させて除去す
る方法、およびその装置に関する。
The present invention relates to a method and apparatus for removing radioactive iodine by reacting it with a metal element having a valence of three or more (preferably cerium) in a spent nuclear fuel reprocessing facility.

【0002】[0002]

【従来の技術】原子力化学工学,第IV分冊,燃料再処理
と放射性廃棄物の化学工学,M.ベネディクト他著,清
瀬量平訳,40〜44ページに記載のように、使用済燃
料再処理施設では、従来放射性ヨウ素は、アルカリ溶液
に吸収させる、I25固体に転換する、ヨウ化水銀(水
銀は2価の金属元素)として吸収する、銀(銀は1価の
金属元素)と反応させる、等の方法で除去していた。
2. Description of the Related Art Nuclear Chemical Engineering, Volume IV, Fuel Reprocessing and Radioactive Waste Chemical Engineering, M.A. As described in Benedict et al., Kiyose Ryohei, pp. 40-44, in a spent fuel reprocessing plant, conventional radioactive iodine is absorbed in an alkaline solution, converted to I 2 O 5 solid, mercury iodide. (Mercury is absorbed as a divalent metal element) or is reacted with silver (silver is a monovalent metal element).

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、放
射性ヨウ素を除去した後、消滅処理することまで考慮さ
れていなかった。
In the above prior art, no consideration has been given to removing the radioactive iodine and then extinguishing it.

【0004】半減期が1570万年と極めて長い放射性
のヨウ素−129を原子炉等で短半減期核種に変換(消
滅処理)することが望ましいと言われており、ヨウ素は
CeI3の形で消滅処理する案が提案されている。すなわ
ち、従来技術での放射性ヨウ素の除去形態は、消滅処理
に適した形態ではなく、適した形態への変換が必要であ
ることが予想される。
It is said that it is desirable to convert radioactive iodine-129 having a very long half-life of 15.7 million years into a short half-life nuclide in a nuclear reactor or the like (annihilation treatment).
A proposal has been made to treat the annihilation in the form of CeI3. That is, the removal form of the radioactive iodine in the prior art is not a form suitable for the annihilation treatment, but it is expected that conversion to a suitable form is necessary.

【0005】原子炉で照射される燃料及びその原料は、
現状燃料製造工場で調製されるので、従来技術で除去し
た放射性ヨウ素は燃料製造工場で消滅処理に適した形態
に変換されるはずである。この場合、揮発性のヨウ素の
環境への飛散を防止するオフガス処理設備が必要になる
という問題が生ずる。また、アルカリ吸収された場合、
再処理施設や除去後の放射性ヨウ素の貯蔵施設から燃料
製造工場へ比較的不安定な形態で放射性ヨウ素を運搬す
る必要があるという問題も生ずる。
[0005] The fuel and its raw material irradiated in the nuclear reactor are:
As it is currently prepared at a fuel plant, the radioactive iodine removed by the prior art should be converted to a form suitable for annihilation at the fuel plant. In this case, there is a problem that an off-gas treatment facility for preventing volatile iodine from scattering into the environment is required. Also, if alkali is absorbed,
There is also a problem that it is necessary to transport radioactive iodine in a relatively unstable form from a reprocessing facility or a storage facility for radioactive iodine after removal to a fuel manufacturing plant.

【0006】本発明の目的は、消滅処理用燃料製造工場
のオフガス処理設備を不必要化し、放射性ヨウ素を消滅
処理用燃料の原料として適した形態で除去する方法およ
びその装置を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a method and an apparatus for removing radioactive iodine in a form suitable as a raw material for a fuel for annihilation treatment by making an off-gas treatment facility in a fuel production plant for annihilation treatment unnecessary. .

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する請求
項1の発明の特徴は、使用済原子燃料の再処理施設にお
いて、放射性ヨウ素を3価以上の価数を有する金属元素
と反応させることによってガス中あるいは溶液中から除
去することにある。
A feature of the first aspect of the present invention that achieves the above object is that a radioactive iodine is reacted with a metal element having a valence of three or more in a spent nuclear fuel reprocessing facility. Removal from gas or solution.

【0008】請求項1の発明で、再処理施設において放
射性ヨウ素と3価以上の価数を有する金属元素とさせる
ことは、燃料製造工程でのオフガス中ヨウ素除去設備を
不必要化し、長半減期の放射性ヨウ素を金属ヨウ素化物
(固体)として高密度で固定化する役割を果たす。
According to the first aspect of the present invention, the use of radioactive iodine and a metal element having a valence of three or more in the reprocessing facility obviates the need for a facility for removing iodine in off-gas in a fuel production process, and has a long half-life. Plays the role of immobilizing radioactive iodine at high density as metal iodide (solid).

【0009】上記目的を達成する請求項2の発明の特徴
は、金属元素とヨウ素の化合物が、室温から600℃の
範囲において安定な固体であることにある。
A feature of the second aspect of the present invention that achieves the above object is that the compound of a metal element and iodine is a solid which is stable in the range of room temperature to 600 ° C.

【0010】請求項2の発明で、高温(数100℃)で
も安定なヨウ素化合物を形成する金属元素は、消滅処理
用燃料及びその原料保管の際の火災等の発生時及び消滅
処理時のヨウ素の揮発や飛散を防止する作用をする。
According to the second aspect of the present invention, the metal element which forms an iodine compound which is stable even at a high temperature (several hundreds of degrees Celsius) is a fuel for annihilation treatment and iodine at the time of occurrence of a fire or the like at the time of storage of raw materials thereof and at the time of annihilation treatment. It acts to prevent volatilization and scattering.

【0011】上記目的を達成する請求項3の発明の特徴
は、ヨウ素と金属元素の組成比(ヨウ素の原子数/金属
元素の原子数)が、3以上であることにある。
A feature of the third aspect of the present invention that achieves the above object is that the composition ratio of iodine to a metal element (the number of atoms of iodine / the number of atoms of the metal element) is 3 or more.

【0012】請求項3の発明で、高密度のヨウ素化合物
を生成する金属元素は、ヨウ素の保管時の体積を減少さ
せ(保管スペースを小さくでき)、消滅処理時のヨウ素
の消滅(核変換)効率を高く保つ作用をする。
According to the third aspect of the present invention, the metal element that forms a high-density iodine compound reduces the volume of iodine during storage (can reduce the storage space) and annihilates iodine during annihilation treatment (nuclear transmutation). It works to keep efficiency high.

【0013】上記目的を達成する請求項4の発明の特徴
は、金属元素の中性子吸収断面積が、ヨウ素−129の
中性子吸収断面積の10倍以下であることにある。
A feature of the invention according to claim 4 that achieves the above object is that the neutron absorption cross section of the metal element is 10 times or less the neutron absorption cross section of iodine-129.

【0014】請求項4の発明で、中性子吸収断面積が小
さい金属元素は、消滅処理時の中性子の余計な消費を回
避する作用を果たす。
According to the fourth aspect of the present invention, the metal element having a small neutron absorption cross section serves to prevent unnecessary consumption of neutrons during the annihilation treatment.

【0015】上記目的を達成する請求項5の発明の特徴
は、金属元素が中性子吸収反応及びそれに続く核反応等
により、半減期100年以上の放射性核種を新たに生成
しない元素であることにある。
A feature of the invention of claim 5 that achieves the above object is that the metal element does not newly generate a radionuclide having a half life of 100 years or more by a neutron absorption reaction and a subsequent nuclear reaction. .

【0016】請求項5の発明で、中性子を吸収して半減
期の長い核種を生成しない金属元素は、新たな廃棄物の
発生を防止するように作用する。
According to the fifth aspect of the present invention, the metal element that does not generate a nuclide having a long half-life by absorbing neutrons acts to prevent generation of new waste.

【0017】上記目的を達成する請求項6の発明の特徴
は、使用済原子燃料の再処理施設において、放射性ヨウ
素を一旦銀と反応させてガス中あるいは溶液中から除去
した後、3価以上の価数を有する金属元素との化合物に
変換することにある。
A feature of the invention of claim 6 that achieves the above object is that in a spent nuclear fuel reprocessing facility, radioactive iodine is once reacted with silver and removed from a gas or a solution and then trivalent or more. It is to convert to a compound with a valence metal element.

【0018】上記目的を達成する請求項7の発明の特徴
は、使用済原子燃料の再処理施設において、放射性ヨウ
素を一旦アルカリ溶液に吸収させた後、3価以上の価数
を有する金属元素と反応させることにある。
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a reprocessing plant for a spent nuclear fuel, wherein a radioactive iodine is once absorbed into an alkaline solution, and then a metal element having a valence of three or more is used. To react.

【0019】請求項6および7の発明で、放射性ヨウ素
を一旦銀と反応させることまたはアルカリ溶液に吸収さ
せることにより、放射性ヨウ素の濃度を高くでき、効率
的に放射性ヨウ素と3価以上の価数を有する金属元素と
の反応を進めることができる。
According to the sixth and seventh aspects of the present invention, the concentration of radioactive iodine can be increased by reacting radioactive iodine with silver or absorbing it in an alkaline solution, so that radioactive iodine and trivalent or higher valence can be efficiently obtained. Reaction with a metal element having

【0020】上記目的を達成する請求項8の発明の特徴
は、金属元素が希土類元素、望ましくはランタノイド元
素、さらに望ましくはセリウムであることにある。請求
項8の発明で、希土類元素、なかでもランタノイド元
素、特にセリウムは、放射性ヨウ素と高密度,高温安定
な化合物を形成し、放射性ヨウ素の高効率消滅を達成
し、2次的な長半減期核種の生成を低減する役割を果た
す。
[0020] A feature of the invention of claim 8 that achieves the above object is that the metal element is a rare earth element, preferably a lanthanoid element, and more preferably cerium. According to the invention of claim 8, the rare earth element, especially the lanthanoid element, particularly cerium, forms a high-density, high-temperature stable compound with radioactive iodine, achieves high-efficiency extinction of radioactive iodine, and has a secondary long half-life. It serves to reduce the production of nuclides.

【0021】上記目的を達成する請求項9の発明の特徴
は、使用済原子燃料の再処理施設において、放射性ヨウ
素を使用済燃料中の放射性金属核種と反応させることに
よってガス中あるいは溶液中から除去することにある。
According to a ninth aspect of the present invention, there is provided a reprocessing facility for spent nuclear fuel, in which radioactive iodine is removed from a gas or a solution by reacting with radioactive metal nuclides in the spent fuel. Is to do.

【0022】請求項9の発明で、放射性金属核種は再処
理工場の外部から金属元素を搬入することなく放射性ヨ
ウ素を固定化する役割を果たす。
In the ninth aspect of the present invention, the radioactive metal nuclide plays a role of immobilizing radioactive iodine without bringing in a metal element from outside the reprocessing plant.

【0023】上記目的を達成する請求項10の発明の特
徴は、使用済原子燃料の再処理施設において、吸着,吸
収等の手段で除去した放射性ヨウ素を吸着,吸収された
物質から一旦分離し、使用済燃料中の放射性金属核種と
反応させることにある。
According to a tenth aspect of the present invention which achieves the above object, in a spent nuclear fuel reprocessing facility, radioactive iodine removed by means such as adsorption and absorption is once separated from the adsorbed and absorbed substance. It is to react with radioactive nuclides in spent fuel.

【0024】請求項10の発明で、放射性ヨウ素を吸
着,吸収等の手段で一旦分離することは、放射性ヨウ素
と放射性金属元素との反応を効率的に進めることに寄与
する。上記目的を達成する請求項11の発明の特徴は、
放射性金属核種が希土類元素またはアクチノイド元素、
望ましくはランタノイド元素、さらに望ましくはセリウ
ムであることにある。
In the tenth aspect of the present invention, once separating radioactive iodine by means such as adsorption and absorption contributes to efficient reaction between radioactive iodine and a radioactive metal element. The features of the invention of claim 11 that achieve the above object are as follows:
Radionuclide is rare earth element or actinoid element,
Preferably, it is a lanthanoid element, more preferably cerium.

【0025】請求項11の発明で、使用済燃料中に含ま
れる放射性の希土類元素、なかでもランタノイド元素、
特にセリウムは、放射性ヨウ素と高密度,高温安定な化
合物を形成し、放射性ヨウ素の高効率消滅を達成し、2
次的な長半減期核種の生成を低減するように作用する。
According to the eleventh aspect of the present invention, the radioactive rare earth elements contained in the spent fuel, especially the lanthanoid elements,
In particular, cerium forms a high-density, high-temperature stable compound with radioactive iodine, achieves highly efficient extinction of radioactive iodine,
It acts to reduce the production of subsequent long-lived nuclides.

【0026】上記目的を達成する請求項12の発明の特
徴は、3価以上の価数を有する金属元素を充填した槽に
放射性ヨウ素を含むオフガスを導入して反応させる機構
を有することにある。
A feature of the twelfth aspect of the present invention to achieve the above object is to have a mechanism for introducing and reacting an off-gas containing radioactive iodine into a tank filled with a metal element having a valence of three or more.

【0027】請求項12の発明で、金属元素を充填した
槽への放射性ヨウ素を導入は、両者を反応させ気相中の
ヨウ素を金属ヨウ素化物として安定化する役目を果た
す。
In the twelfth aspect of the present invention, the introduction of radioactive iodine into a tank filled with a metal element serves to stabilize iodine in the gas phase as metal iodide by reacting the two.

【0028】上記目的を達成する請求項13の発明の特
徴は、放射性ヨウ素を含む溶液に3価以上の価数を有す
る金属元素を供給して反応させる機構を有することにあ
る。請求項13の発明で、放射性ヨウ素を含む溶液への
金属元素の供給は、両者を反応させ溶液中のヨウ素を金
属ヨウ素化物として安定化する役目を果たす。
A feature of the invention according to claim 13 that achieves the above object is that it has a mechanism for supplying a metal element having a valence of three or more to a solution containing radioactive iodine to cause a reaction. According to the thirteenth aspect, the supply of the metal element to the solution containing radioactive iodine serves to stabilize iodine in the solution as metal iodide by reacting the two.

【0029】上記目的を達成する請求項14の発明の特
徴は、使用済原子燃料の再処理工程から希土類元素、望
ましくはCeを回収する機構、放射性ヨウ素を回収する
機構、およびこれらを反応させる機構を有することにあ
る。
According to a fourteenth aspect of the present invention, a mechanism for recovering a rare earth element, preferably Ce, a mechanism for recovering radioactive iodine from a reprocessing step of spent nuclear fuel, and a mechanism for reacting the same are provided. Is to have.

【0030】請求項14の発明で、希土類元素、望まし
くはCeを回収する機構、放射性ヨウ素を回収する機
構、およびこれを反応させる機構は、消滅処理に適した
形態で放射性ヨウ素の除去するように作用する。
In the fourteenth aspect of the present invention, the mechanism for recovering a rare earth element, preferably Ce, the mechanism for recovering radioactive iodine, and the mechanism for reacting the same are such that radioactive iodine is removed in a form suitable for annihilation treatment. Works.

【0031】[0031]

【発明の実施の形態】本発明の実施例である放射性ヨウ
素の除去方法の基本概念は、長半減期の放射性ヨウ素の
発生源であり、かつオフガス処理設備を備えた使用済原
子燃料の再処理施設において、使用済燃料中の放射性ヨ
ウ素を3価以上の価数を有する金属元素と反応させて、
ガス中あるいは溶液中から除去することにある。この
際、一旦別の方法で回収された放射性ヨウ素を、3価以
上の価数を有する金属元素との化合物に変換しても、上
記目的を達成できる。また、金属元素として再処理工程
からセリウム等の核分裂生成物を回収して用いれば、外
部より金属元素を搬入する必要はなくなる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The basic concept of a radioactive iodine removal method according to an embodiment of the present invention is to reprocess spent nuclear fuel which is a source of radioactive iodine having a long half-life and which is equipped with an off-gas processing facility. In the facility, radioactive iodine in the spent fuel is reacted with a metal element having a valence of three or more,
To remove from gas or solution. At this time, even if the radioactive iodine once recovered by another method is converted into a compound with a metal element having a valence of three or more, the above object can be achieved. Also, if fission products such as cerium are recovered from the reprocessing step and used as the metal element, there is no need to carry in the metal element from the outside.

【0032】ヨウ素は非常に揮発しやすい元素であり、
金属元素と結合させることに固体として安定化させるこ
とができる。除去後の放射性ヨウ素を燃料ペレットに成
型して消滅処理することを念頭において、再処理施設で
放射性ヨウ素を金属元素と反応させて除去する場合、金
属元素に必要な条件は次の4点である。
[0032] Iodine is a very volatile element,
When combined with a metal element, it can be stabilized as a solid. In the case of removing radioactive iodine by reacting it with a metal element in a reprocessing facility, taking into account that radioactive iodine after removal is molded into fuel pellets and annihilated, the following four conditions are required for the metal element. .

【0033】1)高密度のヨウ素化合物を生成すること 2)高温(数100℃)でも安定なこと 3)中性子吸収断面積が小さいこと 4)中性子を吸収して半減期の長い核種を生成しないこ
と まず、1)の条件は、消滅効率の燃料中のヨウ素の原子
密度に比例することから来る制約であり、金属元素1原
子に対してヨウ素原子が2〜3個結合している化合物を
生成する金属元素が望ましい。2)の条件は、中性子照
射中のヨウ素化合物の安定性から来る制約であり、軽水
炉や高速炉の運転中の冷却材温度(300℃〜600℃)
においても分解,溶融,揮発しない化合物を生成する金
属元素が望ましい。3)の条件は、中性子経済の観点か
らの制約であり、中性子吸収断面積がヨウ素の断面積よ
り小さい金属元素が望ましい。4)の条件は、新たな長
半減期核種の生成を回避するための制約であり、核反応
により半減期30年以上の核種を生成しないような金属
元素が望ましい。また、1)は燃料用原料あるいは燃料
を高密度で保管する場合の制約条件にもなり、2)は保
管時の火災等の温度上昇の際の放射性ヨウ素の飛散を防
止するための制約条件ともなる。
1) To produce a high-density iodine compound 2) To be stable even at high temperatures (several 100 ° C) 3) To have a small neutron absorption cross section 4) To absorb neutrons and not to produce nuclides having a long half-life First of all, the condition 1) is a constraint that comes from the fact that the annihilation efficiency is proportional to the atomic density of iodine in the fuel, and produces a compound in which two or three iodine atoms are bonded to one metal element. Is preferable. The condition 2) is a constraint that comes from the stability of the iodine compound during neutron irradiation. The coolant temperature during operation of a light water reactor or a fast reactor (300 ° C to 600 ° C)
Also, a metal element that generates a compound that does not decompose, melt, or volatilize is desirable. The condition 3) is a restriction from the viewpoint of neutron economy, and a metal element having a neutron absorption cross section smaller than that of iodine is desirable. The condition 4) is a constraint for avoiding the generation of a new long half-life nuclide, and a metal element that does not generate a nuclide having a half-life of 30 years or more by a nuclear reaction is desirable. In addition, 1) is also a constraint condition for storing fuel materials or fuels at high density, and 2) is a constraint condition for preventing scattering of radioactive iodine at the time of temperature rise such as a fire during storage. Become.

【0034】以上の観点より、金属元素としては希土類
元素、特にセリウムが望ましく、放射性ヨウ素と化学結
合させてMI3(Mは希土類元素)、特にCeI3を生成
すれば、適切な消滅処理用燃料の原料となり、消滅処理
用燃料の調製が可能となる。この際、再処理工場におい
て気体状のヨウ素から直接原料を調製すれば、燃料製造
工場にオフガスからのヨウ素除去設備は不必要になる。
また、放射性ヨウ素運搬時の飛散を防止できる。
In view of the above, a rare earth element, particularly cerium, is desirable as the metal element. If MI 3 (M is a rare earth element), particularly CeI 3, is formed by chemical bonding with radioactive iodine, an appropriate fuel for annihilation treatment can be obtained. And a fuel for annihilation treatment can be prepared. At this time, if a raw material is prepared directly from gaseous iodine in a reprocessing plant, a facility for removing iodine from off-gas in a fuel manufacturing plant becomes unnecessary.
In addition, scattering during transport of radioactive iodine can be prevented.

【0035】(実施例1)本発明の第1の実施例とし
て、使用済原子燃料再処理の溶解工程で発生するオフガ
ス中の放射性ヨウ素を金属元素と反応させて除去する方
法に関して図1により説明する。図1は本発明による基
本的な構成を示したものである。(図中のSF及びFP
はそれぞれ使用済原子燃料及び核分裂生成物を示し、
(g),(s),(o),(a)はそれぞれ気体,固体,液
体有機相,液体水相の形態にあることを示している。) 使用済原子燃料中の長半減期の放射性ヨウ素は、大部分
が再処理溶解工程で一旦硝酸溶液中に溶解した後気相中
に移行する。すなわち、燃料中で固体のヨウ化セシウム
(CsI)の形態等で存在する放射性ヨウ素は、硝酸溶
解時には1価の陰イオン(I~ )の形態で液相に移行
し、硝酸や亜硝酸により酸化されてI2 の形態で気相に
移行する。ヨウ素は再処理の後段工程(液媒抽出工程)
内に拡散する恐れがあるので、むしろ溶解工程で積極的
に気相中に追い出して処理している。この際、ヨウ素は
強く酸化されると不揮発性のヨウ素酸イオン(IO3~)
の形態で溶液中に残留するので、マイルドな酸化剤であ
るNOx(溶解して亜硝酸となる)を溶液中に吹き込ん
でヨウ素を選択的にI2 の形態だけにして気相中に追い
出している。
(Example 1) As a first example of the present invention, a method for reacting radioactive iodine in off-gas generated in a dissolving step of spent nuclear fuel reprocessing with a metal element and removing it will be described with reference to FIG. I do. FIG. 1 shows a basic configuration according to the present invention. (SF and FP in the figure
Denotes spent nuclear fuel and fission products, respectively.
(G), (s), (o) and (a) indicate that they are in the form of gas, solid, liquid organic phase and liquid aqueous phase, respectively. Most of the radioactive iodine with a long half-life in spent nuclear fuel is once dissolved in a nitric acid solution in a reprocessing dissolution step and then moves into the gas phase. That is, radioactive iodine existing in the form of solid cesium iodide (CsI) in the fuel transfers to the liquid phase in the form of a monovalent anion (I ~) when dissolved in nitric acid, and is oxidized by nitric acid or nitrous acid. Then, a gas phase is formed in the form of I 2 . Iodine is a post-process of reprocessing (liquid medium extraction process)
Rather, it is actively driven out into the gas phase during the dissolution process for treatment. At this time, when iodine is strongly oxidized, it is non-volatile iodate ion (IO 3 ~)
Since remaining solution in the form of, (a dissolved nitrite) NOx is mild oxidant iodine blown into the solution selectively expelled to only then gas phase forms I 2 I have.

【0036】通常気相中のヨウ素はアルカリスクラバに
吸収させるか、銀系吸着材(銀は1価の金属元素)に吸
着させて除去している。本実施例ではヨウ素は消滅処理
に適した3価以上の価数を有する金属元素と反応させて
除去する。例えば、セリウム(Ce)と反応させる装置
を設置しておけば、溶解工程からのオフガス中のヨウ素
はCeと反応してヨウ化セリウムが生成し、空気等のオ
フガス中の他の成分から分離除去できる。ヨウ素をセリ
ウムと化合させる反応は気相反応,液相反応,固相反
応,気液反応,気固反応,液固反応、いずれの反応によ
ってもよいが、反応生成物がCeI3 の形態になること
が望ましい。ヨウ素以外のオフガス中成分(空気等)
は、必要に応じて粒子状不純物を除去した後環境中へ放
出される。ヨウ化セリウムはそのまま消滅処理用燃料の
原料となる。この場合、通常の再処理プロセスで回収さ
れるU,Puと混合して消滅処理用燃料の原料としても
よい。以上、本実施例によれば、長半減期の放射性ヨウ
素を再処理のオフガス中から消滅処理に適した形態で除
去できる効果がある。また、消滅処理用燃料の製造工場
にヨウ素除去用のオフガス処理設備を設ける必要がなく
なる。さらに、従来のオフガス処理設備に使われていた
比較的高価な銀系のヨウ素吸着材を省略できる効果があ
る。上記実施例においては、金属元素としてセリウムを
適用したが、他のランタノイド元素を適用しても同様の
効果がある。ランタノイド元素の場合セリウムと同様に
LnI3 (Lnはランタノイド元素)の形態をとり、化
合物の分解温度が比較的高温なので、高密度で安定に放
射性ヨウ素を保管及び消滅するのに適した形態で、ヨウ
素をオフガス中より除去できる。ランタノイド元素以外
の金属元素の場合には、ランタノイド元素ほどの効果は
ないが、放射性ヨウ素を安定保管,安定消滅できる形態
で除去可能である。
Usually, iodine in the gas phase is removed by absorbing it with an alkaline scrubber or by using a silver-based adsorbent (silver is a monovalent metal element). In this embodiment, iodine is removed by reacting with a metal element having a valence of three or more which is suitable for annihilation treatment. For example, if an apparatus for reacting with cerium (Ce) is installed, iodine in the off-gas from the dissolving process reacts with Ce to produce cerium iodide, which is separated and removed from other components in the off-gas such as air. it can. The reaction for combining iodine with cerium may be any of a gas phase reaction, a liquid phase reaction, a solid phase reaction, a gas-liquid reaction, a gas-solid reaction, and a liquid-solid reaction, but the reaction product is in the form of CeI 3. It is desirable. Offgas components other than iodine (air, etc.)
Is released into the environment after removing particulate impurities as necessary. Cerium iodide is used as a raw material for the fuel for annihilation treatment. In this case, it may be mixed with U and Pu recovered in a normal reprocessing process to be used as a raw material for the fuel for annihilation treatment. As described above, according to the present embodiment, there is an effect that radioactive iodine having a long half-life can be removed from off-gas for reprocessing in a form suitable for annihilation processing. Further, there is no need to provide an off-gas treatment facility for removing iodine in a plant for producing an annihilation fuel. Further, there is an effect that a relatively expensive silver-based iodine adsorbent used in conventional off-gas processing equipment can be omitted. In the above embodiment, cerium is used as the metal element, but the same effect can be obtained by using another lanthanoid element. In the case of a lanthanoid element, it takes the form of LnI 3 (Ln is a lanthanoid element) similarly to cerium and the decomposition temperature of the compound is relatively high, so that it is suitable for storing and extinguishing radioactive iodine with high density and stability. Iodine can be removed from off-gas. In the case of a metal element other than the lanthanoid element, it is not as effective as the lanthanoid element, but can remove radioactive iodine in a form that can be stably stored and stably eliminated.

【0037】また本実施例では、放射性ヨウ素を燃料製
造工場あるいは一時貯蔵施設に安定な形態で運搬できる
ので、放射性ヨウ素の環境への飛散を低減,防止するこ
とができる。
In this embodiment, since radioactive iodine can be transported to a fuel manufacturing plant or a temporary storage facility in a stable form, the scattering of radioactive iodine into the environment can be reduced and prevented.

【0038】上記実施例は、再処理の溶解工程だけでは
なく、他の放射性ヨウ素が放出される工程であっても同
様の方法を適用できる。また、放射性ヨウ素が溶液中に
存在している場合であっても、溶液中に金属元素を添加
してヨウ素化合物を形成させ、放射性ヨウ素を除去する
ことができる。
In the above-mentioned embodiment, the same method can be applied not only to the dissolving step of reprocessing but also to the step of releasing other radioactive iodine. In addition, even when radioactive iodine is present in a solution, a metal element can be added to the solution to form an iodine compound and radioactive iodine can be removed.

【0039】(実施例2)本発明の第2の実施例とし
て、再処理工場において、一旦銀系吸着材に吸着した放
射性ヨウ素を吸着材から脱離してセリウムと反応させ、
除去する方法について、図2により説明する。
(Embodiment 2) As a second embodiment of the present invention, in a reprocessing plant, radioactive iodine once adsorbed on a silver-based adsorbent is desorbed from the adsorbent and reacted with cerium.
The method of removing will be described with reference to FIG.

【0040】再処理溶解工程で気相中に移行したヨウ素
は、オフガス処理工程において銀系吸着材によって効果
的に除去される。除去されたヨウ素は非常に安定に吸着
材に保持されるが、500℃以上に加熱すると吸着形態
であるヨウ化銀(AgI)が分解してヨウ素が揮発す
る。揮発したヨウ素をCeによる除去装置に導入し、C
eと反応させてヨウ化セリウム(望ましくはCeI3
としてオフガス中より除去する。揮発したヨウ素の形態
は溶解工程から放出されるヨウ素の形態(I2)と同じで
あるため、実施例1と全く同じ方法でヨウ化セリウムの
形態でオフガス中から除去できる。ヨウ化セリウムはそ
のまま、あるいは通常の再処理プロセスで回収される
U,Puと混合して、消滅処理用燃料の原料とすること
ができる。以上、本実施例によれば、長半減期の放射性
ヨウ素を再処理のオフガス中から消滅処理に適した形態
に除去できる効果がある。上記実施例においては、金属
元素としてセリウムを適用したが、他のランタノイド元
素を適用しても同様の効果がある。ランタノイド元素の
場合セリウムと同様にLnI3 (Lnはランタノイド元
素)の形態をとり、化合物の分解温度が比較的高温なの
で、高密度で安定に放射性ヨウ素を保管及び消滅するこ
とができる形態で除去できる。ランタノイド元素以外の
金属元素の場合には、ランタノイド元素ほどの効果はな
いが、放射性ヨウ素を安定保管,安定消滅できる形態で
除去可能である。
The iodine transferred into the gas phase in the reprocessing dissolution step is effectively removed by the silver-based adsorbent in the off-gas processing step. The removed iodine is very stably retained on the adsorbent, but when heated to 500 ° C. or more, the adsorbed silver iodide (AgI) is decomposed and the iodine is volatilized. Volatile iodine is introduced into a Ce removal device,
e and reacted with cerium iodide (preferably CeI 3 )
From the off-gas. Since the form of the volatilized iodine is the same as the form (I 2 ) of iodine released from the dissolution step, it can be removed from the off-gas in the form of cerium iodide in exactly the same manner as in Example 1. Cerium iodide can be used as it is or as a raw material of a fuel for annihilation treatment by mixing with U and Pu recovered in a normal reprocessing process. As described above, according to the present embodiment, there is an effect that radioactive iodine having a long half-life can be removed from off-gas for reprocessing into a form suitable for annihilation processing. In the above embodiment, cerium is used as the metal element, but the same effect can be obtained by using another lanthanoid element. In the case of a lanthanoid element, it takes the form of LnI 3 (Ln is a lanthanoid element) in the same manner as cerium, and the decomposition temperature of the compound is relatively high, so that radioactive iodine can be stably stored at high density and can be removed in a form that can be eliminated. . In the case of a metal element other than the lanthanoid element, it is not as effective as the lanthanoid element, but can remove radioactive iodine in a form that allows stable storage and stable disappearance.

【0041】第1の実施例と比較して本実施例では、3
段プロセスでヨウ素を除去する必要があるが、セリウム
等のランタノイドよりヨウ素との反応効率の高い銀でヨ
ウ素を一旦吸着した後脱離することにより、ヨウ素を高
濃度にしてより効率的にセリウム等のランタノイド元素
と反応させ除去することができる。
In this embodiment, as compared with the first embodiment, 3
It is necessary to remove iodine in a two-stage process, but once iodine is adsorbed with silver, which has a high reaction efficiency with iodine from lanthanoids such as cerium, and then desorbed, the iodine is concentrated to a higher concentration to make cerium etc. more efficient. By reacting with the lanthanoid element.

【0042】また、ヨウ素除去設備のない消滅処理用燃
料製造工場において、ヨウ素化合物を消滅処理に適した
形態へ変換することを回避でき、放射性ヨウ素の環境へ
の飛散確率を低減できる効果がある。
Further, in a fuel production plant for annihilation treatment without iodine removal equipment, conversion of an iodine compound into a form suitable for annihilation treatment can be avoided, and the probability of radioactive iodine scattering into the environment can be reduced.

【0043】上記実施例は、再処理プロセスの中で溶解
工程から連続的にヨウ化セリウムとしてヨウ素を除去し
たが、放射性ヨウ素を吸着材とともに回収し、脱離とC
e吸着操作を実施して除去しても同様の効果を期待でき
る。この場合、現状の再処理工程を変更(改造)する必
要がなく、再処理工程で発生する使用済ヨウ素吸着材に
適用できる効果がある。また、再処理の溶解工程だけで
はなく、他の放射性ヨウ素が放出される工程であっても
同様の方法を適用できる。
In the above embodiment, iodine was continuously removed as cerium iodide from the dissolving step in the reprocessing process. However, radioactive iodine was recovered together with the adsorbent, and desorption and C
The same effect can be expected even if the e-adsorption operation is carried out to remove. In this case, there is no need to change (remodel) the current reprocessing step, and there is an effect that it can be applied to the used iodine adsorbent generated in the reprocessing step. Further, the same method can be applied not only to the dissolution step of reprocessing but also to a step of releasing other radioactive iodine.

【0044】(実施例3)本発明の第3の実施例とし
て、再処理高レベル廃液中から核分裂生成物のセリウム
を回収して、溶解工程で気相中に放出される放射性ヨウ
素と反応させ、オフガス中からヨウ素を除去する方法に
ついて、図3により説明する。
(Example 3) As a third example of the present invention, cerium as a fission product is recovered from a reprocessed high-level waste liquid and reacted with radioactive iodine released into a gas phase in a dissolution step. A method for removing iodine from off gas will be described with reference to FIG.

【0045】使用済燃料中にはセリウムも核分裂生成物
として存在し、セリウムの存在量はヨウ素の存在量より
多い。したがって、核分裂生成物のセリウムを回収して
ヨウ素と反応させれば、わざわざセリウム試薬を外部か
ら持ち込む必要はなくなる。再処理工程においてセリウ
ムは共除染工程で有機溶媒に抽出されないため、最終的
に高レベル廃液中に移行する。高レベル廃液中にオゾ
ン,2価銀,過マンガン酸カリウム等の強力な酸化剤を
添加すると、セリウムは3価から4価に酸化される。3
価のセリウムと異なり、4価のセリウムは有機溶媒で抽
出されるため、容易に他の核分裂生成物から分離(群分
離)できる。セリウムの方が核分裂収率が大きいので、
セリウムの回収率は高くなくてもよく、十分にヨウ素と
反応する量を回収することができる。このように高レベ
ル廃液より回収したセリウムと溶解工程で気相に移行し
たヨウ素とを、反応装置に導入して反応させ、ヨウ化セ
リウム(望ましくはCeI3 )の形態でヨウ素をオフガ
ス中から除去する。高レベル廃液より回収されるセリウ
ムの形態は硝酸塩であり、溶解工程から放出されるヨウ
素(I2 )と反応させることができる。ヨウ化セリウム
はそのまま、あるいは通常の再処理プロセスで回収され
るU,Puと混合して消滅処理用燃料の原料とすること
ができる。
Cerium is also present as a fission product in the spent fuel, and the amount of cerium is greater than the amount of iodine. Therefore, if cerium as a fission product is recovered and reacted with iodine, it is not necessary to bring a cerium reagent from the outside. Since cerium is not extracted into the organic solvent in the co-decontamination step in the reprocessing step, it finally migrates into the high-level waste liquid. When a strong oxidizing agent such as ozone, divalent silver, potassium permanganate or the like is added to the high-level waste liquid, cerium is oxidized from trivalent to tetravalent. 3
Unlike tetravalent cerium, tetravalent cerium can be easily separated (group separation) from other fission products because it is extracted with an organic solvent. Since cerium has a higher fission yield,
The recovery rate of cerium does not have to be high, and a sufficient amount to react with iodine can be recovered. The cerium thus recovered from the high-level waste liquid and the iodine which has been transferred to the gas phase in the dissolving step are introduced into a reaction device and reacted to remove iodine in the form of cerium iodide (preferably CeI 3 ) from the off-gas. I do. The form of cerium recovered from high level effluent is nitrate, which can react with iodine (I 2 ) released from the dissolution process. Cerium iodide can be used as it is or as a raw material of the fuel for annihilation treatment by mixing with U and Pu recovered in a normal reprocessing process.

【0046】以上、本実施例によれば、長半減期の放射
性ヨウ素を再処理のオフガス中から消滅処理に適した形
態で除去できる効果がある。CeI3 は高密度かつ高温
で安定であるため、原料(燃料)保管時省スペースと安
全性を確保でき、ヨウ素燃焼(中性子照射)時の効率消
滅と揮発防止が可能となる。また、セリウムは中性子吸
収断面積が小さく、長半減期の核種も生成しないため、
中性子経済性(消滅効率)を向上でき、新たな長半減期
廃棄物の発生を防止できる。上記実施例においては、金
属元素としてセリウムを適用したが、条件によってはア
クチノイド元素が回収できるので、ヨウ素をアクチノイ
ド元素と反応させて除去しても同様の効果がある。この
場合、アクチノイド元素も長半減期であるため、長半減
期核種をまとめて保管あるいは消滅するのに適した形態
で、放射性ヨウ素(及びアクチノイド元素)を除去でき
る効果がある。
As described above, according to the present embodiment, there is an effect that radioactive iodine having a long half-life can be removed from off-gas for reprocessing in a form suitable for annihilation processing. Since CeI 3 is high-density and stable at high temperatures, space saving and safety can be secured when storing raw materials (fuel), and efficiency can be eliminated and iodine can be prevented during iodine combustion (neutron irradiation). Also, cerium has a small neutron absorption cross section and does not produce long-lived nuclides.
Neutron economic efficiency (extinction efficiency) can be improved, and generation of new long-half-life waste can be prevented. In the above embodiment, cerium was used as the metal element. However, depending on the conditions, the actinoid element can be recovered. Therefore, the same effect can be obtained by reacting iodine with the actinoid element to remove it. In this case, since the actinoid element also has a long half-life, there is an effect that radioactive iodine (and the actinoid element) can be removed in a form suitable for storing or eliminating long-life nuclides collectively.

【0047】上記実施例は、再処理プロセスの中で溶解
工程及び群分離工程から連続的にヨウ化セリウムの形態
でヨウ素を除去したが、放射性ヨウ素と回収セリウム
(アクチノイド元素)を一旦別の場所に移動させ、そこ
で両者を反応させてヨウ化物としてヨウ素を除去しても
同様の効果を期待できる。この場合、現状の再処理工程
とヨウ化物生成用の反応(ヨウ素除去)装置を配管等で
結合する必要がなく、再処理工程とヨウ素除去工程とで
それぞれ独立性を保つことができる。また、再処理プロ
セスだけではなく、他の放射性ヨウ素が放出されるプロ
セスであっても同様の方法を適用できる。
In the above-described embodiment, iodine was continuously removed in the form of cerium iodide from the dissolving step and the group separation step in the reprocessing process, but the radioactive iodine and the recovered cerium (actinoid element) were temporarily separated. The same effect can be expected even if iodine is removed as iodide by reacting them with each other. In this case, there is no need to connect the current reprocessing step and a reaction (iodine removal) device for iodide generation with a pipe or the like, and the reprocessing step and the iodine removal step can be kept independent. Further, the same method can be applied not only to the reprocessing process but also to a process in which other radioactive iodine is released.

【0048】(実施例4)本発明の第4の実施例とし
て、再処理共除染工程で核分裂生成物のセリウムを回収
して、溶解工程で気相中に放出される放射性ヨウ素と反
応させ、ヨウ素を除去する方法について、図4により説
明する。
Example 4 As a fourth example of the present invention, cerium as a fission product is recovered in the reprocessing co-decontamination step and reacted with radioactive iodine released into the gas phase in the dissolution step. A method for removing iodine will be described with reference to FIG.

【0049】実施例3に記載したように再処理工程にお
いてセリウムは共除染工程で有機溶媒に抽出されないた
め、最終的に高レベル廃棄中に移行する。しかしなが
ら、溶解液中にオゾン,2価銀,過マンガン酸カリウム
等の強力な酸化剤を添加すると、セリウムは3価から4
価に酸化され、U,Puとともに抽出されるようにな
る。また、ネプツニウム(Np)も6価に酸化されて抽
出される。有機溶媒に抽出される元素のうちセリウムは
最も還元されやすいので、抽出後セリウムだけ還元して
水相中に逆抽出する。このようにして回収したセリウム
と溶解工程で気相に移行したヨウ素とを、反応装置に導
入して反応させ、ヨウ化セリウム(望ましくはCe
3 )の形態にしてヨウ素を除去する。回収されるセリ
ウムの最終形態は硝酸塩であり、溶解工程から放出され
るヨウ素(I2 )と反応させることができる。ヨウ化セ
リウムはそのまま、あるいは逆抽出工程で有機相中で残
留するU,PuやNpを回収して酸化物とした後混合し
て消滅処理用燃料の原料とすることができる。
As described in Example 3, in the reprocessing step, cerium is not extracted into the organic solvent in the co-decontamination step, so that it finally shifts to high level disposal. However, when a strong oxidizing agent such as ozone, divalent silver or potassium permanganate is added to the solution, cerium can be converted from trivalent to
And is extracted together with U and Pu. Neptunium (Np) is also oxidized to hexavalent and extracted. Since cerium is the most easily reduced among the elements extracted into the organic solvent, only cerium is reduced after extraction and back-extracted into the aqueous phase. The cerium thus recovered and the iodine which has been transferred to the gas phase in the dissolving step are introduced into a reactor to cause a reaction, and cerium iodide (preferably Ce)
Iodine is removed in the form of I 3 ). The final form of cerium recovered is nitrate, which can be reacted with iodine (I 2 ) released from the dissolution step. Cerium iodide can be used as it is or as a raw material of a fuel for annihilation treatment by recovering U, Pu and Np remaining in the organic phase in the back extraction step to form an oxide and then mixing.

【0050】以上、本実施例によれば、長半減期の放射
性ヨウ素を改良された再処理プロセスの中で消滅処理に
適した形態で除去できる効果がある。特に、実施例3と
異なる点はU,Puを回収する過程においてセリウムを
回収できるので、群分離等の余計な工程を設ける必要が
ない点がメリットである。CeI3 は高密度かつ高温で
安定であるため、原料(燃料)保管時省スペースと安全
性を確保でき、ヨウ素燃焼(中性子照射)時の効率消滅
と揮発防止が可能となる。また、セリウムは中性子吸収
断面積が小さく、長半減期の核種も生成しないため、中
性子経済性(消滅効率)を向上でき、新たな長半減期廃
棄物の発生を防止できる。
As described above, according to this embodiment, there is an effect that radioactive iodine having a long half-life can be removed in an improved reprocessing process in a form suitable for annihilation. Particularly, the difference from the third embodiment is that cerium can be recovered in the process of recovering U and Pu, so that there is no need to provide an extra step such as group separation. Since CeI 3 is high-density and stable at high temperatures, space saving and safety can be secured when storing raw materials (fuel), and efficiency can be eliminated and iodine can be prevented during iodine combustion (neutron irradiation). In addition, cerium has a small neutron absorption cross section and does not generate long-lived nuclides, so that neutron economy (extinction efficiency) can be improved, and generation of new long-half-life waste can be prevented.

【0051】上記実施例においては、金属元素としてセ
リウムを適用したが、条件によってはアメリシウム(A
m)等の3価のアクチノイド元素、またはNp(アクチ
ノイド元素の一種)が回収できるので、アクチノイド元
素とヨウ素とを反応させることによって、ヨウ素を除去
しても同様の効果がある。消滅処理用燃料又はその原料
としても同様の効果がある。この場合、アクチノイド元
素も長半減期であるため、長半減期核種をまとめて保管
あるいは消滅するのに適した形で放射性ヨウ素を除去で
きる効果がある。
In the above embodiment, cerium was used as the metal element.
m) and other trivalent actinoid elements or Np (a kind of actinoid element) can be recovered, and the same effect can be obtained even if iodine is removed by reacting the actinoid element with iodine. The same effect can be obtained as a fuel for annihilation treatment or its raw material. In this case, since the actinoid element also has a long half-life, there is an effect that radioactive iodine can be removed in a form suitable for storing or eliminating long-life nuclides collectively.

【0052】上記実施例は、再処理プロセスの中で溶解
工程及び共除染工程から連続的にヨウ化セリウムを生成
させて、ヨウ素を除去したが、放射性ヨウ素と回収セリ
ウム(アクチノイド元素)を一旦別の場所に移動させ、
そこで両者を反応させてヨウ素を除去しても同様の効果
を期待できる。この場合、現状の再処理工程とヨウ化物
生成によるヨウ素除去装置を配管等で結合する必要がな
く、再処理工程とヨウ素除去工程とでそれぞれ独立性を
保つことができる。また、再処理プロセスだけではな
く、他の放射性ヨウ素が放出されるプロセスであっても
同様の方法を適用できる。
In the above embodiment, cerium iodide was continuously produced from the dissolving step and the co-decontamination step in the reprocessing process to remove iodine, but the radioactive iodine and the recovered cerium (actinoid element) were once removed. Move it to another location,
Therefore, the same effect can be expected even if iodine is removed by reacting the two. In this case, there is no need to connect the current reprocessing step and the iodine removing device for generating iodide with piping or the like, and the reprocessing step and the iodine removing step can maintain their independence. Further, the same method can be applied not only to the reprocessing process but also to a process in which other radioactive iodine is released.

【0053】[0053]

【発明の効果】本発明によれば、再処理プロセスで消滅
処理用ヨウ素燃料の製造に適した形態で放射性ヨウ素を
除去できるので、放射性ヨウ素を環境へ飛散しやすい気
体の状態で燃料製造工場やヨウ素の一時貯蔵施設へ運搬
すること、あるいは再処理工場での回収ヨウ素形態から
消滅に適した形態へ変換すること、及び燃料製造工場へ
のヨウ素除去用オフガス処理設備を設置することを回避
できる。また、長半減期核種が廃液中に移行しないの
で、廃棄物の管理負担が軽減できる。
According to the present invention, radioactive iodine can be removed in a reprocessing process in a form suitable for the production of iodine fuel for annihilation treatment. It is possible to avoid transporting the iodine to a temporary storage facility or converting the recovered iodine form in a reprocessing plant to a form suitable for disappearance, and installing an iodine removal off-gas treatment facility in a fuel manufacturing plant. In addition, since long-lived nuclides do not migrate into the waste liquid, the burden on waste management can be reduced.

【0054】ヨウ素と化合させる金属として核分裂生成
物を用いれば、金属元素をわざわざ準備する必要がなく
なる。
If a fission product is used as the metal to be combined with iodine, it is not necessary to prepare a metal element.

【0055】請求項1の発明によれば、放射性ヨウ素の
消滅処理用燃料製造工程でのオフガス中ヨウ素除去設備
を不必要化し、長半減期の放射性ヨウ素をオフガス中か
ら金属ヨウ素化物(固体)として高密度で除去固定化で
きる。
According to the first aspect of the present invention, the equipment for removing iodine in off-gas in the process of producing a fuel for annihilation treatment of radioactive iodine becomes unnecessary, and radioactive iodine having a long half-life is converted from off-gas into metal iodide (solid). It can be removed and fixed at high density.

【0056】請求項2の発明によれば、請求項1の発明
で得られる効果を生じるとともに、消滅処理用燃料及び
その原料保管の際の火災等の発生時及び消滅処理時のヨ
ウ素の揮発や飛散を防止できる。
According to the second aspect of the present invention, the effects obtained by the first aspect of the invention are obtained, and at the same time, the occurrence of a fire or the like at the time of storage of the fuel for extinguishing treatment and its raw material, and the volatilization of iodine during the extinguishing treatment, Scattering can be prevented.

【0057】請求項3の発明によれば、請求項1の発明
で得られる効果を生じるとともに、ヨウ素の保管時の体
積を減少させ(保管スペースを小さくでき)、消滅処理
時のヨウ素の消滅(核変換)効率を向上できる。
According to the third aspect of the present invention, the effect obtained by the first aspect of the present invention is obtained, the volume of iodine during storage is reduced (storage space can be reduced), and the iodine disappears during the annihilation process ( Transmutation) efficiency can be improved.

【0058】請求項4の発明によれば、請求項1の発明
で得られる効果を生じるとともに、消滅処理時の中性子
の余計な消費を回避できる。
According to the fourth aspect of the present invention, the effect obtained by the first aspect of the present invention can be obtained, and unnecessary consumption of neutrons during the annihilation process can be avoided.

【0059】請求項5の発明によれば、請求項1の発明
で得られる効果を生じるとともに、新たな廃棄物の発生
を防止,低減できる。
According to the fifth aspect of the invention, the effects obtained by the first aspect of the invention can be obtained, and the generation of new waste can be prevented and reduced.

【0060】請求項6および7の発明によれば、放射性
ヨウ素の濃度を高くでき、効率的に放射性ヨウ素と3価
以上の価数を有する金属元素との反応を進めること、放
射性ヨウ素を除去することができる。
According to the sixth and seventh aspects of the present invention, the concentration of radioactive iodine can be increased, the reaction between radioactive iodine and a metal element having a valence of three or more is efficiently promoted, and the radioactive iodine is removed. be able to.

【0061】請求項8の発明によれば、請求項1から7
までの発明で得られる効果を生じるとともに、より効果
的に放射性ヨウ素の高密度化,高温安定化,高効率消滅
を達成でき、消滅処理時の2次的な長半減期核種の生成
を低減できる。
According to the invention of claim 8, claims 1 to 7 are provided.
In addition to the effects obtained by the above inventions, it is possible to achieve more effective densification of radioactive iodine, high temperature stabilization, and high efficiency extinction, and to reduce the generation of secondary long half-life nuclides during extinction treatment .

【0062】請求項9の発明によれば、再処理工場の外
部からヨウ素除去用の金属元素を搬入することなく放射
性ヨウ素を除去固定化できる。
According to the ninth aspect, radioactive iodine can be removed and fixed without carrying in a metal element for removing iodine from outside the reprocessing plant.

【0063】請求項10の発明によれば、ヨウ素と放射
性金属元素との反応を効率的に進め、効率的に放射性ヨ
ウ素を除去できる。
According to the tenth aspect of the present invention, the reaction between iodine and a radioactive metal element can proceed efficiently, and radioactive iodine can be efficiently removed.

【0064】請求項11の発明によれば、請求項10お
よび11の発明で得られる効果を生じるとともに、より
効果的に放射性ヨウ素の高密度化,高温安定化,高効率
消滅を達成でき、消滅処理時の2次的な長半減期核種の
生成を低減できる。
According to the eleventh aspect of the present invention, the effects obtained by the tenth and the eleventh aspects of the present invention can be obtained, and the radioactive iodine can be more effectively densified, stabilized at a high temperature, and efficiently annihilated. The generation of secondary long-lived nuclides during processing can be reduced.

【0065】請求項12の発明によれば、気相中のヨウ
素を金属ヨウ素化物として除去安定化できる。
According to the twelfth aspect, iodine in the gas phase can be removed and stabilized as metal iodide.

【0066】請求項13の発明によれば、溶液中のヨウ
素を金属ヨウ素化物として除去安定化できる。
According to the thirteenth aspect, iodine in a solution can be removed and stabilized as metal iodide.

【0067】請求項14の発明によれば、消滅処理に適
した形態で放射性ヨウ素の除去できる。
According to the fourteenth aspect, radioactive iodine can be removed in a form suitable for annihilation treatment.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例である放射性ヨウ素除去装置
を含む核燃料再処理装置の構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram of a nuclear fuel reprocessing apparatus including a radioactive iodine removing apparatus according to one embodiment of the present invention.

【図2】本発明の一実施例である放射性ヨウ素除去装置
を含む核燃料再処理装置の構成図である。
FIG. 2 is a configuration diagram of a nuclear fuel reprocessing apparatus including a radioactive iodine removing apparatus according to one embodiment of the present invention.

【図3】本発明の一実施例である放射性ヨウ素除去装置
を含む核燃料再処理装置の構成図である。
FIG. 3 is a configuration diagram of a nuclear fuel reprocessing device including a radioactive iodine removing device according to one embodiment of the present invention.

【図4】本発明の一実施例である放射性ヨウ素除去装置
を含む核燃料再処理装置の構成図である。
FIG. 4 is a configuration diagram of a nuclear fuel reprocessing device including a radioactive iodine removing device according to an embodiment of the present invention.

Claims (14)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】使用済原子燃料の再処理施設において、放
射性ヨウ素を3価以上の価数を有する金属元素と反応さ
せることによってガス中あるいは溶液中から除去するこ
とを特徴とする放射性ヨウ素の除去方法。
1. A method for removing radioactive iodine, comprising removing radioactive iodine from a gas or a solution by reacting radioactive iodine with a metal element having a valence of three or more in a spent nuclear fuel reprocessing facility. Method.
【請求項2】金属元素とヨウ素の化合物が、室温から6
00℃の範囲において安定な固体であることを特徴とす
る請求項1記載の放射性ヨウ素の除去方法。
2. A compound of a metal element and iodine, wherein the compound is
2. The method for removing radioactive iodine according to claim 1, wherein the solid is stable in the range of 00 ° C.
【請求項3】ヨウ素と金属元素の組成比(ヨウ素の原子
数/金属元素の原子数)が、3以上であることを特徴と
する請求項1記載の放射性ヨウ素の除去方法。
3. The method for removing radioactive iodine according to claim 1, wherein the composition ratio of iodine to the metal element (the number of atoms of iodine / the number of atoms of the metal element) is 3 or more.
【請求項4】金属元素の中性子吸収断面積が、ヨウ素−
129の中性子吸収断面図の10倍以下であることを特
徴とする請求項1記載の放射性ヨウ素の除去方法。
4. The neutron absorption cross section of a metal element is iodine-
129. The method for removing radioactive iodine according to claim 1, wherein the diameter is not more than 10 times the neutron absorption cross-sectional view.
【請求項5】金属元素が中性子吸収反応及びそれに続く
核反応等により、半減期100年以上の放射性核種を新
たに生成しない元素であることを特徴とする請求項1記
載の放射性ヨウ素の除去方法。
5. The method for removing radioactive iodine according to claim 1, wherein the metal element is an element that does not newly generate a radionuclide having a half life of 100 years or more by a neutron absorption reaction and a subsequent nuclear reaction. .
【請求項6】使用済原子燃料の再処理施設において、放
射性ヨウ素を一旦銀と反応させてガス中あるいは溶液中
から除去した後、3価以上の価数を有する金属元素との
化合物に変換することを特徴とする放射性ヨウ素の除去
方法。
6. In a spent nuclear fuel reprocessing facility, radioactive iodine is once reacted with silver and removed from a gas or a solution and then converted into a compound with a metal element having a valence of three or more. A method for removing radioactive iodine, comprising:
【請求項7】使用済原子燃料の再処理施設において、放
射性ヨウ素を一旦アルカリ溶液に吸収させた後、3価以
上の価数を有する金属元素と反応させることを特徴とす
る放射性ヨウ素の除去方法。
7. A method for removing radioactive iodine, characterized in that a radioactive iodine is once absorbed in an alkaline solution and then reacted with a metal element having a valence of three or more in a spent nuclear fuel reprocessing facility. .
【請求項8】金属元素が希土類元素、望ましくはランタ
ノイド元素、さらに望ましくはセリウムであることを特
徴とする請求項1から7記載の放射性ヨウ素の除去方
法。
8. The method for removing radioactive iodine according to claim 1, wherein the metal element is a rare earth element, preferably a lanthanoid element, more preferably cerium.
【請求項9】使用済原子燃料の再処理施設において、放
射性ヨウ素を使用済燃料中の放射性金属核種と反応させ
ることによってガス中あるいは溶液中から除去すること
を特徴とする放射性ヨウ素の除去方法。
9. A method for removing radioactive iodine, comprising removing radioactive iodine from a gas or a solution by reacting radioactive iodine with a radioactive metal nuclide in a spent fuel in a spent nuclear fuel reprocessing facility.
【請求項10】使用済原子燃料の再処理施設において、
吸着,吸収等の手段で除去した放射性ヨウ素を吸着,吸
収された物質から一旦分離し、使用済燃料中の放射性金
属核種と反応させることを特徴とする放射性ヨウ素の除
去方法。
10. A reprocessing facility for a spent nuclear fuel,
A method for removing radioactive iodine, comprising separating radioactive iodine removed by means of adsorption, absorption or the like from a substance absorbed and absorbed once and reacting with radioactive metal nuclides in spent fuel.
【請求項11】放射性金属核種が希土類元素またはアク
チノイド元素、望ましくはランタノイド元素、さらに望
ましくはセリウムであることを特徴とする請求項9およ
び請求項10記載の放射性ヨウ素の除去方法。
11. The method for removing radioactive iodine according to claim 9, wherein the radionuclide is a rare earth element or an actinoid element, preferably a lanthanoid element, more preferably cerium.
【請求項12】3価以上の価数を有する金属元素を充填
した槽に放射性ヨウ素を含むオフガスを導入して反応さ
せる機構を有することを特徴とする放射性ヨウ素の除去
装置。
12. An apparatus for removing radioactive iodine, comprising a mechanism for introducing and reacting an off-gas containing radioactive iodine into a tank filled with a metal element having a valence of three or more.
【請求項13】放射性ヨウ素を含む溶液に3価以上の価
数を有する金属元素を供給して反応させる機構を有する
ことを特徴とする放射性ヨウ素の除去装置。
13. An apparatus for removing radioactive iodine, comprising a mechanism for supplying a metal element having a valence of three or more to a solution containing radioactive iodine to cause a reaction.
【請求項14】使用済原子燃料の再処理工程から希土類
元素、望ましくはCeを回収する機構、放射性ヨウ素を
回収する機構、およびこれらを反応させる機構を有する
ことを特徴とする放射性ヨウ素の除去装置。
14. An apparatus for removing radioactive iodine, comprising: a mechanism for recovering a rare earth element, preferably Ce from a reprocessing step of spent nuclear fuel, a mechanism for recovering radioactive iodine, and a mechanism for reacting them. .
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101590941B1 (en) * 2014-09-16 2016-02-03 한국원자력연구원 The method of adsorption and recovery of gas phase iodine generated in fission molybdenum production process
CN107847902A (en) * 2015-06-04 2018-03-27 株式会社荏原制作所 Adsorb the processing method and processing device of the adsorbent and its manufacture method of iodine compound and/or antimony and the radioactive liquid waste using the adsorbent
CN112037954A (en) * 2020-07-21 2020-12-04 中国原子能科学研究院 Method suitable for continuously removing iodine in spent fuel dissolving solution

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