JPH11148996A - 溶融塩電解精製装置 - Google Patents
溶融塩電解精製装置Info
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- JPH11148996A JPH11148996A JP31685197A JP31685197A JPH11148996A JP H11148996 A JPH11148996 A JP H11148996A JP 31685197 A JP31685197 A JP 31685197A JP 31685197 A JP31685197 A JP 31685197A JP H11148996 A JPH11148996 A JP H11148996A
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- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
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Abstract
(57)【要約】
【課題】使用済燃料からウラン，プルトニウムを回収す
る溶融塩電解精製装置において、カドミウム陰極と溶融
塩との界面に発生するウランデンドライト結晶を圧縮，
粉砕してカドミウム陰極中に沈降させて、プルトニウム
の析出を容易化する。 【解決手段】使用済燃料を陽極とし、溶融塩電解質中に
配置された絶縁容器７内のカドミウム陰極６にウランと
プルトニウムを電解析出させる溶融塩電解精製装置にお
いて、絶縁容器７と溶融塩とカドミウム陰極６の表面に
析出し、溶融塩中に成長するウランデンドライト状結晶
を上下一対の移動板により圧縮，粉砕してカドミウム陰
極６中に沈降させる。上下一対の移動板は上側板14と下
側板15からなりモータ19，22の駆動により上下動する。
る溶融塩電解精製装置において、カドミウム陰極と溶融
塩との界面に発生するウランデンドライト結晶を圧縮，
粉砕してカドミウム陰極中に沈降させて、プルトニウム
の析出を容易化する。 【解決手段】使用済燃料を陽極とし、溶融塩電解質中に
配置された絶縁容器７内のカドミウム陰極６にウランと
プルトニウムを電解析出させる溶融塩電解精製装置にお
いて、絶縁容器７と溶融塩とカドミウム陰極６の表面に
析出し、溶融塩中に成長するウランデンドライト状結晶
を上下一対の移動板により圧縮，粉砕してカドミウム陰
極６中に沈降させる。上下一対の移動板は上側板14と下
側板15からなりモータ19，22の駆動により上下動する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、使用済金属燃料か
らウラン，プルトニウムを回収するための溶融塩電解精
製装置に係り、特に、原子力発電所で発生する使用済金
属燃料を再処理して、使用済金属燃料に含まれている有
用なウラン，プルトニウムを精製，回収する一方、不要
な核分裂生成物を分離するのに好適した溶融塩電解精製
装置に関する。
らウラン，プルトニウムを回収するための溶融塩電解精
製装置に係り、特に、原子力発電所で発生する使用済金
属燃料を再処理して、使用済金属燃料に含まれている有
用なウラン，プルトニウムを精製，回収する一方、不要
な核分裂生成物を分離するのに好適した溶融塩電解精製
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、原子力発電所で発生する使用済金
属燃料を再処理して、使用済金属燃料中に含まれる有用
な金属成分、例えばウランやプルトニウムなどの燃料成
分を濃縮回収し、かつ不要な核分裂生成物を分離する装
置として、図９に断面的に示すようなプルトニウム原子
力燃料再処理用電解槽が知られている。
属燃料を再処理して、使用済金属燃料中に含まれる有用
な金属成分、例えばウランやプルトニウムなどの燃料成
分を濃縮回収し、かつ不要な核分裂生成物を分離する装
置として、図９に断面的に示すようなプルトニウム原子
力燃料再処理用電解槽が知られている。
【０００３】すなわち、図９における電解槽１は金属容
器２と、この金属容器２内に収納された下部溶融金属プ
ール領域として使用済燃料を溶融し含有した溶融状態の
溶融金属相３と、この溶融金属相３上に形成される浮遊
溶融塩電解質の溶融塩相４と、前記金属容器２内の溶融
金属相３へ挿脱自在に配置された使用済燃料13を収納す
る保持バスケットを兼ねる陽極バスケット５と、前記金
属容器２内の中間領域へ挿脱自在に配置されたカドミウ
ム陰極６と、陰極カドミウム６を収納する絶縁容器７
と、前記陽極バスケット５およびカドミウム陰極６に取
り付けた陽極棒８，陰極棒９をそれぞれ所定の電解電力
を供給する電圧供給手段12としての電源を具備してい
る。
器２と、この金属容器２内に収納された下部溶融金属プ
ール領域として使用済燃料を溶融し含有した溶融状態の
溶融金属相３と、この溶融金属相３上に形成される浮遊
溶融塩電解質の溶融塩相４と、前記金属容器２内の溶融
金属相３へ挿脱自在に配置された使用済燃料13を収納す
る保持バスケットを兼ねる陽極バスケット５と、前記金
属容器２内の中間領域へ挿脱自在に配置されたカドミウ
ム陰極６と、陰極カドミウム６を収納する絶縁容器７
と、前記陽極バスケット５およびカドミウム陰極６に取
り付けた陽極棒８，陰極棒９をそれぞれ所定の電解電力
を供給する電圧供給手段12としての電源を具備してい
る。
【０００４】そして、前記構成のプルトニウム原子力燃
料再処理用電解槽１によれば、使用済燃料13は、次のよ
うに再処理・精製回収される。すなわち、電解槽１の下
部溶融金属プール領域の溶融金属相３に溶融金属プール
として例えば溶融カドミウムを、浮遊溶融電解質の溶融
塩相４に溶融塩電解質として例えば塩化カリウム−塩化
リチウムなどの溶融塩をそれぞれ収容する。
料再処理用電解槽１によれば、使用済燃料13は、次のよ
うに再処理・精製回収される。すなわち、電解槽１の下
部溶融金属プール領域の溶融金属相３に溶融金属プール
として例えば溶融カドミウムを、浮遊溶融電解質の溶融
塩相４に溶融塩電解質として例えば塩化カリウム−塩化
リチウムなどの溶融塩をそれぞれ収容する。
【０００５】一方、陽極バスケット５に有用な原子燃料
成分および不要な核分裂電解質を含む使用済燃料13を収
納し保持させ、その陽極バスケット５を溶融金属相３中
に挿入，配置し、使用済燃料13を溶融金属相３中に溶解
し含有させる。
成分および不要な核分裂電解質を含む使用済燃料13を収
納し保持させ、その陽極バスケット５を溶融金属相３中
に挿入，配置し、使用済燃料13を溶融金属相３中に溶解
し含有させる。
【０００６】この使用済燃料13の溶融金属相３中への溶
解，含有において、溶融金属相３にカドミウムを使用す
ると使用済燃料13に付随的に混在している被覆管の材料
成分や不要な核分裂生成物のうち、溶融金属相３に対し
て溶解度の低い成分、例えば鉄，クロム，モリブデンな
どは溶解せずに残渣として残る。
解，含有において、溶融金属相３にカドミウムを使用す
ると使用済燃料13に付随的に混在している被覆管の材料
成分や不要な核分裂生成物のうち、溶融金属相３に対し
て溶解度の低い成分、例えば鉄，クロム，モリブデンな
どは溶解せずに残渣として残る。
【０００７】そして、溶融金属相３に溶解した有用な原
子燃料成分および不要な核分裂生成物のうち、塩化物生
成自由エネルギーの絶対値が比較的大きい物質（換言す
ると塩化物に比較的なり易い物質）、例えばバリウム，
カリウム，ナトリウム，ネオジウム，キュリウム，プル
トニウム，ウラン，ジルコニウムなどは酸化されて、溶
融金属相３から溶け出し、溶融塩相４中に移行して塩化
物化する。
子燃料成分および不要な核分裂生成物のうち、塩化物生
成自由エネルギーの絶対値が比較的大きい物質（換言す
ると塩化物に比較的なり易い物質）、例えばバリウム，
カリウム，ナトリウム，ネオジウム，キュリウム，プル
トニウム，ウラン，ジルコニウムなどは酸化されて、溶
融金属相３から溶け出し、溶融塩相４中に移行して塩化
物化する。
【０００８】逆に、前記溶融金属相３に溶解した有用な
原子燃料成分および不要な核分裂生成物のうち、塩化物
生成自由エネルギーの絶対値が小さい物質（換言すると
塩化物になり難い物質）、例えばロジウム，パラジウム
などは酸化されず、溶融金属（陽極）相３に残留する。
原子燃料成分および不要な核分裂生成物のうち、塩化物
生成自由エネルギーの絶対値が小さい物質（換言すると
塩化物になり難い物質）、例えばロジウム，パラジウム
などは酸化されず、溶融金属（陽極）相３に残留する。
【０００９】一方、このような状態で所要の電解電力を
供給すると、溶融金属相３から溶け出し、溶融塩相４中
に移行して塩化物となっている有用な原子燃料成分およ
び不要な核分裂生成物のうち、例えばキュリウム，プル
トニウム，ウラン，ジルコニウムなどは還元されてカド
ミウム陰極６の表面に析出するが、例えばバリウム，カ
リウム，ナトリウム，セリウム，ネオジウムの塩化物は
還元されず、そのまま溶融塩相４中に塩化物として残留
する。
供給すると、溶融金属相３から溶け出し、溶融塩相４中
に移行して塩化物となっている有用な原子燃料成分およ
び不要な核分裂生成物のうち、例えばキュリウム，プル
トニウム，ウラン，ジルコニウムなどは還元されてカド
ミウム陰極６の表面に析出するが、例えばバリウム，カ
リウム，ナトリウム，セリウム，ネオジウムの塩化物は
還元されず、そのまま溶融塩相４中に塩化物として残留
する。
【００１０】つまり、塩化物生成自由エネルギーに対応
した電位を印加することによって、溶融塩相４中のカド
ミウム陰極６の表面に析出する物質（成分）の種類を選
択，制御し得ることになる。
した電位を印加することによって、溶融塩相４中のカド
ミウム陰極６の表面に析出する物質（成分）の種類を選
択，制御し得ることになる。
【００１１】このような現象に基づいて、有用な原子燃
料成分および不要な核分裂生成物が混合状態で含まれる
使用済金属燃料から、プルトニウム，ウラン，ジルコニ
ウムなどの有用な原子燃料成分が選択的に濃縮，回収さ
れる。
料成分および不要な核分裂生成物が混合状態で含まれる
使用済金属燃料から、プルトニウム，ウラン，ジルコニ
ウムなどの有用な原子燃料成分が選択的に濃縮，回収さ
れる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】このような溶融塩電解
精製装置において、カドミウム陰極６への電解析出を効
率よく行うためには、溶融塩電解質つまり、溶融塩相４
中のウラン，プルトニウムの陽イオンを還元して十分に
カドミウム陰極６中に拡散させ溶解させる必要がある。
精製装置において、カドミウム陰極６への電解析出を効
率よく行うためには、溶融塩電解質つまり、溶融塩相４
中のウラン，プルトニウムの陽イオンを還元して十分に
カドミウム陰極６中に拡散させ溶解させる必要がある。
【００１３】しかしながら、カドミウム陰極６の表面に
蓄積したウランは表面で成長し、カドミウム陰極６の表
面を覆ったり樹枝状に発達した結晶、つまりデンドライ
ト結晶状に成長して陽極バスケット５と短絡するため、
プルトニウムのカドミウム陰極６中への析出が妨げられ
てしまうなどの課題がある。
蓄積したウランは表面で成長し、カドミウム陰極６の表
面を覆ったり樹枝状に発達した結晶、つまりデンドライ
ト結晶状に成長して陽極バスケット５と短絡するため、
プルトニウムのカドミウム陰極６中への析出が妨げられ
てしまうなどの課題がある。
【００１４】本発明はこのような課題を解決するために
なされたもので、その目的とするところはカドミウム陰
極と溶融塩との界面に析出するウランデンドライト結晶
を圧縮，粉砕してカドミウム陰極中に沈降して、プルト
ニウムのカドミウム陰極への電解析出を効率よく行うこ
とができるウランとプルトニウムの回収装置としての溶
融塩電解精製装置を提供することにある。
なされたもので、その目的とするところはカドミウム陰
極と溶融塩との界面に析出するウランデンドライト結晶
を圧縮，粉砕してカドミウム陰極中に沈降して、プルト
ニウムのカドミウム陰極への電解析出を効率よく行うこ
とができるウランとプルトニウムの回収装置としての溶
融塩電解精製装置を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、金属
容器と、この金属容器内に収納された溶融金属相および
溶融塩相と、この溶融塩相および前記溶融金属相中に没
入して設けられた使用済燃料を収納する陽極バスケット
と、前記溶融塩相中に没入しカドミウム陰極が収納され
た絶縁容器と、前記陽極バスケットおよびカドミウム陰
極に電圧を印加する電源とを具備した溶融塩電解精製装
置において、前記絶縁容器内に前記カドミウム陰極中を
上下動する上下一対の可動板を設けたことを特徴とす
る。請求項２の発明は、前記上下一対の可動板における
下側板に複数の貫通穴を設けたことを特徴とする。
容器と、この金属容器内に収納された溶融金属相および
溶融塩相と、この溶融塩相および前記溶融金属相中に没
入して設けられた使用済燃料を収納する陽極バスケット
と、前記溶融塩相中に没入しカドミウム陰極が収納され
た絶縁容器と、前記陽極バスケットおよびカドミウム陰
極に電圧を印加する電源とを具備した溶融塩電解精製装
置において、前記絶縁容器内に前記カドミウム陰極中を
上下動する上下一対の可動板を設けたことを特徴とす
る。請求項２の発明は、前記上下一対の可動板における
下側板に複数の貫通穴を設けたことを特徴とする。
【００１６】請求項３の発明は、前記上下一対の可動板
は平板状または円錐状に形成されてなることを特徴とす
る。請求項４の発明は、前記上下一対の可動板の対向面
に少なくとも１本の半径方向の溝を形成してなることを
特徴とする。
は平板状または円錐状に形成されてなることを特徴とす
る。請求項４の発明は、前記上下一対の可動板の対向面
に少なくとも１本の半径方向の溝を形成してなることを
特徴とする。
【００１７】請求項５の発明は、前記可動板は平面状ま
たは円錐状に形成され、前記円錐状可動板の頂点は上方
または下方を向いており、前記円錐状可動板の中心部に
貫通孔を設けたことを特徴とする。請求項６の発明は、
前記上下一対の可動板の対向面に半径方向の突起を設け
てなることを特徴とする。
たは円錐状に形成され、前記円錐状可動板の頂点は上方
または下方を向いており、前記円錐状可動板の中心部に
貫通孔を設けたことを特徴とする。請求項６の発明は、
前記上下一対の可動板の対向面に半径方向の突起を設け
てなることを特徴とする。
【００１８】
【発明の実施の形態】図１により本発明に係る使用済金
属燃料からウラン，プルトニウムを回収するための溶融
塩電解精製装置の第１の実施の形態を説明する。図１に
おいて、電解槽１は金属容器２と、この金属容器２内に
収納された下部溶融金属プール領域として使用済金属を
溶解し含有した溶融状態の溶融金属相３と、この溶融金
属相３上に形成される浮遊溶融塩電解質の溶融塩相４
と、前記金属容器２内の溶融金属相３へ挿脱自在に配置
された使用済燃料13を収納する保持バスケットを兼ねる
陽極バスケット５と、前記金属容器２内の中間領域へ挿
脱自在に配置されたカドミウム陰極６と、このカドミウ
ム陰極６を収納する絶縁容器７と、前記陽極バスケット
５およびカドミウム陰極を取り付けた陽極棒８および陰
極棒９をそれぞれ所定の領域の溶融金属相３，溶融塩相
４に挿脱させる挿脱手段を備えた電極装着部10，11と、
前記陽極バスケット５およびカドミウム陰極６にそれぞ
れ所定の電解電力を供給する電圧供給手段12としての電
源を具備している。
属燃料からウラン，プルトニウムを回収するための溶融
塩電解精製装置の第１の実施の形態を説明する。図１に
おいて、電解槽１は金属容器２と、この金属容器２内に
収納された下部溶融金属プール領域として使用済金属を
溶解し含有した溶融状態の溶融金属相３と、この溶融金
属相３上に形成される浮遊溶融塩電解質の溶融塩相４
と、前記金属容器２内の溶融金属相３へ挿脱自在に配置
された使用済燃料13を収納する保持バスケットを兼ねる
陽極バスケット５と、前記金属容器２内の中間領域へ挿
脱自在に配置されたカドミウム陰極６と、このカドミウ
ム陰極６を収納する絶縁容器７と、前記陽極バスケット
５およびカドミウム陰極を取り付けた陽極棒８および陰
極棒９をそれぞれ所定の領域の溶融金属相３，溶融塩相
４に挿脱させる挿脱手段を備えた電極装着部10，11と、
前記陽極バスケット５およびカドミウム陰極６にそれぞ
れ所定の電解電力を供給する電圧供給手段12としての電
源を具備している。
【００１９】ここで、本実施の形態では、とくに絶縁容
器７内のカドミウム陰極６の液面より上方に上側板14
と、液面より下方に下側板15からなる上下一対の可動板
が設けられている。上側板14の上面には大径円筒状シャ
フト16が接続し、下側板15の上面には大径円筒状シャフ
ト16内に挿入される小径円筒状シャフト17が接続してい
る。小径円筒状シャフト17内には陰極棒９が挿入され
る。
器７内のカドミウム陰極６の液面より上方に上側板14
と、液面より下方に下側板15からなる上下一対の可動板
が設けられている。上側板14の上面には大径円筒状シャ
フト16が接続し、下側板15の上面には大径円筒状シャフ
ト16内に挿入される小径円筒状シャフト17が接続してい
る。小径円筒状シャフト17内には陰極棒９が挿入され
る。
【００２０】大径円筒状シャフト16の外周面にはラック
（図示せず）が形成されており、このラックに噛み合う
ピニオン18が第１のモータ19のシャフト20に取り付けら
れている。一方、小径円筒状シャフト17の外周面にもラ
ック（図示せず）が形成されており、このラックに噛み
合うピニオン21が第２のモータ22のシャフト23に取り付
けられている。
（図示せず）が形成されており、このラックに噛み合う
ピニオン18が第１のモータ19のシャフト20に取り付けら
れている。一方、小径円筒状シャフト17の外周面にもラ
ック（図示せず）が形成されており、このラックに噛み
合うピニオン21が第２のモータ22のシャフト23に取り付
けられている。
【００２１】第１および第２のモータ19，22を正または
逆回転駆動することによりピニオン18，21を介して上側
板14および下側板15は上下動する。前記第１および第２
のモータ19，22から上下一対の上側板14，下側板15まで
の構成によって電解槽１内で電気分解工程において、絶
縁容器７内の溶融塩中に析出するウランデンドライト結
晶を圧縮，粉砕してカドミウム陰極６内に沈めて除去
し、プルトニウムの析出を容易化するウランデンドライ
ト除去装置を構成する。
逆回転駆動することによりピニオン18，21を介して上側
板14および下側板15は上下動する。前記第１および第２
のモータ19，22から上下一対の上側板14，下側板15まで
の構成によって電解槽１内で電気分解工程において、絶
縁容器７内の溶融塩中に析出するウランデンドライト結
晶を圧縮，粉砕してカドミウム陰極６内に沈めて除去
し、プルトニウムの析出を容易化するウランデンドライ
ト除去装置を構成する。
【００２２】すなわち、カドミウム陰極６の表面および
絶縁容器７内の溶融塩中に成長するウランデンドライト
結晶をせん断しカドミウム陰極６中に沈降させる。ウラ
ンデンドライト除去装置は第１のモータ19により上下駆
動される上側板14、第２のモータ22により上下駆動され
る下側板15および陰極棒９を取り付けて構成されてい
る。
絶縁容器７内の溶融塩中に成長するウランデンドライト
結晶をせん断しカドミウム陰極６中に沈降させる。ウラ
ンデンドライト除去装置は第１のモータ19により上下駆
動される上側板14、第２のモータ22により上下駆動され
る下側板15および陰極棒９を取り付けて構成されてい
る。
【００２３】カドミウム陰極６の表面および絶縁容器７
内溶融塩中に成長するウランデンドライトは上側板14お
よび下側板15により圧縮され、カドミウム陰極６の表面
から効率的に除去され絶縁容器７内のカドミウム陰極６
内に沈降し、均一に拡散して溶解する。したがって、カ
ドミウム陰極６相の表面でのウランの蓄積やそれを核と
する異常なウランデンドライト結晶の偏析成長を抑制で
き、カドミウム陰極６への電解析出を効率よく行うこと
ができる。
内溶融塩中に成長するウランデンドライトは上側板14お
よび下側板15により圧縮され、カドミウム陰極６の表面
から効率的に除去され絶縁容器７内のカドミウム陰極６
内に沈降し、均一に拡散して溶解する。したがって、カ
ドミウム陰極６相の表面でのウランの蓄積やそれを核と
する異常なウランデンドライト結晶の偏析成長を抑制で
き、カドミウム陰極６への電解析出を効率よく行うこと
ができる。
【００２４】つぎに図２により本発明の第２の実施の形
態を説明する。本実施の形態は第１の実施の形態におい
て下側板15に多数の孔24を設けたことにあり、その他の
部分は第１の実施の形態と同様なため、その要部のみを
示している。
態を説明する。本実施の形態は第１の実施の形態におい
て下側板15に多数の孔24を設けたことにあり、その他の
部分は第１の実施の形態と同様なため、その要部のみを
示している。
【００２５】すなわち、本実施の形態は下側板15に多数
の孔24を設けることにより、析出したウランデンドライ
ト結晶を圧縮，粉砕し、下側板15の孔24からカドミウム
陰極６中に沈降させる。この結果、圧縮，粉砕されたウ
ランデンドライト結晶の上下側板14，15間に残る量を抑
えることができる。
の孔24を設けることにより、析出したウランデンドライ
ト結晶を圧縮，粉砕し、下側板15の孔24からカドミウム
陰極６中に沈降させる。この結果、圧縮，粉砕されたウ
ランデンドライト結晶の上下側板14，15間に残る量を抑
えることができる。
【００２６】つぎに図３により本発明の第３の実施の形
態を説明する。本実施の形態は第１の実施の形態におい
て上側板14と下側板15を円錐状上側板14ａと円錐状下側
板15ａに形成したことにあり、その他の部分は第１の実
施の形態と同様なため、その要部のみ示している。
態を説明する。本実施の形態は第１の実施の形態におい
て上側板14と下側板15を円錐状上側板14ａと円錐状下側
板15ａに形成したことにあり、その他の部分は第１の実
施の形態と同様なため、その要部のみ示している。
【００２７】本実施の形態によればカドミウム陰極６を
収納する絶縁容器７が比較的深く、軸方向寸法に余裕が
ある場合には上下一対の可動板の形状を円錐状に形成
し、円錐の頂点を上向きとすることにより円錐状上側板
14ａと円錐状下側板15ａとの間で圧縮されたウランデン
ドライトを円錐の斜面に沿ってカドミウム内部に沈降さ
せることができる。
収納する絶縁容器７が比較的深く、軸方向寸法に余裕が
ある場合には上下一対の可動板の形状を円錐状に形成
し、円錐の頂点を上向きとすることにより円錐状上側板
14ａと円錐状下側板15ａとの間で圧縮されたウランデン
ドライトを円錐の斜面に沿ってカドミウム内部に沈降さ
せることができる。
【００２８】つぎに図４により本発明の第４の実施の形
態を説明する。本実施の形態は第１の実施の形態におい
て、上側板14の下面に中央部で交差する十字状の細長い
溝25を形成するとともに、下側板15の上面にも同様に十
字状の細長い溝25を形成することにある。
態を説明する。本実施の形態は第１の実施の形態におい
て、上側板14の下面に中央部で交差する十字状の細長い
溝25を形成するとともに、下側板15の上面にも同様に十
字状の細長い溝25を形成することにある。
【００２９】本実施の形態によれば、上下両側板14，15
は互いに逆回転しながら、上側板14は下方に下がり、下
側板15は上方に上がり、この動作を繰り返すことにより
カドミウム陰極６の境界面に発生するウランデンドライ
ト結晶を圧縮，粉砕しながら、ウランデンドライト結晶
をカドミウム陰極６内に沈降することによって、ウラン
デンドライト結晶を回転力および溝25の効果で粉砕する
ことができる。
は互いに逆回転しながら、上側板14は下方に下がり、下
側板15は上方に上がり、この動作を繰り返すことにより
カドミウム陰極６の境界面に発生するウランデンドライ
ト結晶を圧縮，粉砕しながら、ウランデンドライト結晶
をカドミウム陰極６内に沈降することによって、ウラン
デンドライト結晶を回転力および溝25の効果で粉砕する
ことができる。
【００３０】つぎに図５により本発明の第５の実施の形
態を説明する。本実施の形態は第４の実施の形態におけ
る平板状上側板14と下側板15を円錐状上側板14ａと円錐
状下側板15ａに置き換えたことにある。すなわち、本実
施の形態は円錐状上側板14ａと円錐状下側板15ａにおけ
る円錐の頂点が上を向き、第４の実施の形態と同様に円
錐状上側板14ａの下面には十字状に溝25が形成されてお
り、円錐状下側板15ａの上面にも同時に溝25が形成され
ている。
態を説明する。本実施の形態は第４の実施の形態におけ
る平板状上側板14と下側板15を円錐状上側板14ａと円錐
状下側板15ａに置き換えたことにある。すなわち、本実
施の形態は円錐状上側板14ａと円錐状下側板15ａにおけ
る円錐の頂点が上を向き、第４の実施の形態と同様に円
錐状上側板14ａの下面には十字状に溝25が形成されてお
り、円錐状下側板15ａの上面にも同時に溝25が形成され
ている。
【００３１】本実施の形態によれば、上下の円錐状板14
ａ，15ａが互いに逆回転しながら円錐状上側板14ａは下
方に下がり、円錐状下側板15ａは上方に上がり、カドミ
ウム陰極６の境界面に発生するウランデンドライトを圧
縮しながら、回転力および溝の効果で粉砕し、粉砕され
たウランデンドライトは円錐状の斜面に沿って落下し、
カドミウム内部に沈降させることができる。
ａ，15ａが互いに逆回転しながら円錐状上側板14ａは下
方に下がり、円錐状下側板15ａは上方に上がり、カドミ
ウム陰極６の境界面に発生するウランデンドライトを圧
縮しながら、回転力および溝の効果で粉砕し、粉砕され
たウランデンドライトは円錐状の斜面に沿って落下し、
カドミウム内部に沈降させることができる。
【００３２】つぎに図６により本発明の第６の実施の形
態を説明する。本実施の形態は第５の実施の形態におけ
る円錐状上側板14ａと円錐状下側板15ａとを反転させて
設けたことにある。円錐状下側板15ａの周面に沿って４
本の縦板26を取り付け、中心に中心孔27を設けている。
態を説明する。本実施の形態は第５の実施の形態におけ
る円錐状上側板14ａと円錐状下側板15ａとを反転させて
設けたことにある。円錐状下側板15ａの周面に沿って４
本の縦板26を取り付け、中心に中心孔27を設けている。
【００３３】すなわち、本実施の形態は円錐状下側板15
ａと円錐状上側板14ａの対向面にはそれぞれ溝25が形成
されており、円錐状上下側板14ａ，15ａが互いに逆回転
しながら上側板14ａは下方に、下側板15ａは上方に上が
り、カドミウム陰極６の境界面に発生するウランデンド
ライトを圧縮しながら、回転力および溝の効果で粉砕
し、粉砕されたウランデンドライトは円錐状の斜面に沿
って下側板15ａの中心孔27から落下し、カドミウム陰極
６内部に沈降させることができる。
ａと円錐状上側板14ａの対向面にはそれぞれ溝25が形成
されており、円錐状上下側板14ａ，15ａが互いに逆回転
しながら上側板14ａは下方に、下側板15ａは上方に上が
り、カドミウム陰極６の境界面に発生するウランデンド
ライトを圧縮しながら、回転力および溝の効果で粉砕
し、粉砕されたウランデンドライトは円錐状の斜面に沿
って下側板15ａの中心孔27から落下し、カドミウム陰極
６内部に沈降させることができる。
【００３４】つぎに図７により本発明の第７の実施の形
態を説明する。本実施の形態は第１の実施の形態におい
て上側板14と下側板15の対向接触面にそれぞれ軸心を中
心にして十字状に細長い突起28を設けたことにある。本
実施の形態によれば上下両側板14，15が互いに逆回転し
ながら上側板14は下方に下側板15は上方に上がり、カド
ミウム陰極６の境界面に発生するウランデンドライトを
圧縮しながら、回転力および突起28の効果で粉砕するこ
とができる。
態を説明する。本実施の形態は第１の実施の形態におい
て上側板14と下側板15の対向接触面にそれぞれ軸心を中
心にして十字状に細長い突起28を設けたことにある。本
実施の形態によれば上下両側板14，15が互いに逆回転し
ながら上側板14は下方に下側板15は上方に上がり、カド
ミウム陰極６の境界面に発生するウランデンドライトを
圧縮しながら、回転力および突起28の効果で粉砕するこ
とができる。
【００３５】つぎに図８により本発明の第８の実施の形
態を説明する。本実施の形態は第３の実施の形態におい
て、円錐状上側板14ａと円錐状下側板15ａの対向接触面
に軸心を中心として十字状突起28を設けたことにある。
本実施の形態によれば、第７の実施の形態と同様に円錐
状上側板14ａと円錐状下側板15ａが互いに逆回転しなが
ら円錐状上側板14ａは下方に、円錐状下側板15ａは上方
に上がり、カドミウム陰極６の境界面に発生するウラン
デンドライトを圧縮しながら回転力および突起28の効果
で粉砕することができる。
態を説明する。本実施の形態は第３の実施の形態におい
て、円錐状上側板14ａと円錐状下側板15ａの対向接触面
に軸心を中心として十字状突起28を設けたことにある。
本実施の形態によれば、第７の実施の形態と同様に円錐
状上側板14ａと円錐状下側板15ａが互いに逆回転しなが
ら円錐状上側板14ａは下方に、円錐状下側板15ａは上方
に上がり、カドミウム陰極６の境界面に発生するウラン
デンドライトを圧縮しながら回転力および突起28の効果
で粉砕することができる。
【００３６】
【発明の効果】本発明によれば、カドミウム陰極の表面
および溶融塩中に析出してきたウラン，プルトニウムな
どの析出金属のデンドライトが、カドミウム陰極の表面
またはその上方に設置された、あるいはカドミウム陰極
の表面と絶縁容器上端の間を上下動および回転する上下
一対の可動板により圧縮，粉砕またはせん断され微粒子
化して絶縁容器のカドミウム陰極内に均一に沈降し拡散
して溶解するので、カドミウム陰極への電解析出を効率
よく行うことができる。したがって、ウランおよびプル
トニウムの回収効率を高めることができ、経済的に採算
のとれる処理能力を持つウランとプルトニウムを回収す
るための溶融塩電解精製装置を提供することができる。
および溶融塩中に析出してきたウラン，プルトニウムな
どの析出金属のデンドライトが、カドミウム陰極の表面
またはその上方に設置された、あるいはカドミウム陰極
の表面と絶縁容器上端の間を上下動および回転する上下
一対の可動板により圧縮，粉砕またはせん断され微粒子
化して絶縁容器のカドミウム陰極内に均一に沈降し拡散
して溶解するので、カドミウム陰極への電解析出を効率
よく行うことができる。したがって、ウランおよびプル
トニウムの回収効率を高めることができ、経済的に採算
のとれる処理能力を持つウランとプルトニウムを回収す
るための溶融塩電解精製装置を提供することができる。
【図１】本発明に係る溶融塩電解精製装置の第１の実施
の形態を一部ブロックで示す縦断面図。
の形態を一部ブロックで示す縦断面図。
【図２】本発明に係る第２の実施の形態の要部を示す斜
視図。
視図。
【図３】本発明に係る第３の実施の形態の要部を示す斜
視図。
視図。
【図４】本発明に係る第４の実施の形態の要部を示す斜
視図。
視図。
【図５】本発明に係る第５の実施の形態の要部を示す斜
視図。
視図。
【図６】本発明に係る第６の実施の形態の要部を示す斜
視図。
視図。
【図７】本発明に係る第７の実施の形態の要部を示す斜
視図。
視図。
【図８】本発明に係る第８の実施の形態の要部を示す斜
視図。
視図。
【図９】従来の溶融塩電解装置を一部電気回路で示す縦
断面図。
断面図。
１…電解槽、２…金属容器、３…溶融金属相、４…溶融
塩相、５…陽極バスケット、６…カドミウム陰極、７…
絶縁容器、８…陽極棒、９…陰極棒、10…陽極装着部、
11…陰極装着部、12…電圧供給手段、13…使用済燃料、
14…上側板、14ａ…円錐状上側板、15…下側板、15ａ…
円錐状下側板、16…大径円筒状シャフト、17…小径円筒
状シャフト、18，21…ピニオン、19…第１のモータ、2
0，23…モータのシャフト、22…第２のモータ、24…
孔、25…溝、26…縦板、27…中心孔、28…突起。
塩相、５…陽極バスケット、６…カドミウム陰極、７…
絶縁容器、８…陽極棒、９…陰極棒、10…陽極装着部、
11…陰極装着部、12…電圧供給手段、13…使用済燃料、
14…上側板、14ａ…円錐状上側板、15…下側板、15ａ…
円錐状下側板、16…大径円筒状シャフト、17…小径円筒
状シャフト、18，21…ピニオン、19…第１のモータ、2
0，23…モータのシャフト、22…第２のモータ、24…
孔、25…溝、26…縦板、27…中心孔、28…突起。
Claims (6)
- 【請求項１】 金属容器と、この金属容器内に収納され
た溶融金属相および溶融塩相と、この溶融塩相および前
記溶融金属相中に没入して設けられた使用済燃料を収納
する陽極バスケットと、前記溶融塩相中に没入しカドミ
ウム陰極が収納された絶縁容器と、前記陽極バスケット
およびカドミウム陰極に電圧を印加する電源とを具備し
た溶融塩電解精製装置において、前記絶縁容器内に前記
カドミウム陰極中を上下動する上下一対の可動板を設け
たことを特徴とする溶融塩電解精製装置。 - 【請求項２】 前記上下一対の可動板における下側板に
複数の貫通孔を設けたことを特徴とする請求項１記載の
溶融塩電解精製装置。 - 【請求項３】 前記上下一対の可動板は平板状または円
錐状に形成されてなることを特徴とする請求項１記載の
溶融塩電解精製装置。 - 【請求項４】 前記上下一対の可動板の対向面に少なく
とも１本の半径方向の溝を形成してなることを特徴とす
る請求項１記載の溶融塩電解精製装置。 - 【請求項５】 前記可動板は平面状または円錐状に形成
され、前記円錐状可動板の頂点は上方または下方を向い
ており、前記円錐状可動板の中心部に貫通孔を設けたこ
とを特徴とする請求項１記載の溶融塩電解精製装置。 - 【請求項６】 前記上下一対の可動板の対向面に半径方
向の突起を設けてなることを特徴とする請求項１記載の
溶融塩電解精製装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31685197A JPH11148996A (ja) | 1997-11-18 | 1997-11-18 | 溶融塩電解精製装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31685197A JPH11148996A (ja) | 1997-11-18 | 1997-11-18 | 溶融塩電解精製装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11148996A true JPH11148996A (ja) | 1999-06-02 |
Family
ID=18081632
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31685197A Pending JPH11148996A (ja) | 1997-11-18 | 1997-11-18 | 溶融塩電解精製装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11148996A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005014888A1 (ja) * | 2003-08-06 | 2005-02-17 | Japan Nuclear Cycle Development Institute | 酸化物電解法用の電解装置 |
| WO2006115027A1 (ja) * | 2005-04-25 | 2006-11-02 | Toho Titanium Co., Ltd. | 溶融塩電解槽およびこれを用いた金属の製造方法 |
| JP2008266662A (ja) * | 2007-04-16 | 2008-11-06 | Toshiba Corp | 溶融塩電解精製装置及び溶融塩電解精製方法 |
| KR100945156B1 (ko) | 2008-03-31 | 2010-03-08 | 한국원자력연구원 | 악티나이드계 원소 회수를 위한 용융염 전해조 |
| KR100962182B1 (ko) * | 2008-03-26 | 2010-06-10 | 한국원자력연구원 | 우라늄 덴드라이트 생성 및 억제형 액체음극장치 및 이를이용한 악티나이드계 원소 회수 방법 |
| JP2018524574A (ja) * | 2015-06-25 | 2018-08-30 | ジーイー−ヒタチ・ニュークリア・エナジー・アメリカズ・エルエルシーＧｅ−Ｈｉｔａｃｈｉ Ｎｕｃｌｅａｒ Ｅｎｅｒｇｙ Ａｍｅｒｉｃａｓ， Ｌｌｃ | 核燃料構造体および取り外し可能な陰極材料を用いた核燃料構造体の製作方法 |
| KR20210139087A (ko) * | 2020-05-13 | 2021-11-22 | 한국원자력연구원 | 용융염 샘플링 장치 및 방법 |
-
1997
- 1997-11-18 JP JP31685197A patent/JPH11148996A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005014888A1 (ja) * | 2003-08-06 | 2005-02-17 | Japan Nuclear Cycle Development Institute | 酸化物電解法用の電解装置 |
| US7635421B2 (en) | 2003-08-06 | 2009-12-22 | Japan Nuclear Cycle Development Institute | Electrolytic apparatus for use in oxide electrowinning method |
| WO2006115027A1 (ja) * | 2005-04-25 | 2006-11-02 | Toho Titanium Co., Ltd. | 溶融塩電解槽およびこれを用いた金属の製造方法 |
| JP2008266662A (ja) * | 2007-04-16 | 2008-11-06 | Toshiba Corp | 溶融塩電解精製装置及び溶融塩電解精製方法 |
| KR100962182B1 (ko) * | 2008-03-26 | 2010-06-10 | 한국원자력연구원 | 우라늄 덴드라이트 생성 및 억제형 액체음극장치 및 이를이용한 악티나이드계 원소 회수 방법 |
| KR100945156B1 (ko) | 2008-03-31 | 2010-03-08 | 한국원자력연구원 | 악티나이드계 원소 회수를 위한 용융염 전해조 |
| JP2018524574A (ja) * | 2015-06-25 | 2018-08-30 | ジーイー−ヒタチ・ニュークリア・エナジー・アメリカズ・エルエルシーＧｅ−Ｈｉｔａｃｈｉ Ｎｕｃｌｅａｒ Ｅｎｅｒｇｙ Ａｍｅｒｉｃａｓ， Ｌｌｃ | 核燃料構造体および取り外し可能な陰極材料を用いた核燃料構造体の製作方法 |
| KR20210139087A (ko) * | 2020-05-13 | 2021-11-22 | 한국원자력연구원 | 용융염 샘플링 장치 및 방법 |
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