JPS62184395A - 難溶性核燃料の溶液を製出する方法 - Google Patents
難溶性核燃料の溶液を製出する方法Info
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- JPS62184395A JPS62184395A JP62012150A JP1215087A JPS62184395A JP S62184395 A JPS62184395 A JP S62184395A JP 62012150 A JP62012150 A JP 62012150A JP 1215087 A JP1215087 A JP 1215087A JP S62184395 A JPS62184395 A JP S62184395A
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
- C01G56/00—Compounds of transuranic elements
- C01G56/004—Compounds of plutonium
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
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Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、気密（二密閉された容器（オートクレーブ）
の内部で硝酸中に難溶性核燃料、特にＰ ｕｏ。
の内部で硝酸中に難溶性核燃料、特にＰ ｕｏ。
又は（Ｕ／ＰｕＯ，）混合酸化物の溶液を製出する方法
に関する。
に関する。
この種の方法は欧州特許第００４９８２７吟明細書から
公知である。この方法によれば濃硝酸中のＰ ｕ Ｏ，
又は（Ｕ ／ Ｐｕｐ、 ）混合酸化物からなる懸濁液
をオートクレーブ中で加熱する。この場合硝酸を核燃料
と一緒に気密に密閉されたオートクレーブ中で十分に攪
拌及び混合−イ°る。スートクレープ中の核悌料及びモ
肖酸の温度は有利（＝は標準圧（大気圧）での硝酸の沸
騰温度と同じか又はそれより上である。
公知である。この方法によれば濃硝酸中のＰ ｕ Ｏ，
又は（Ｕ ／ Ｐｕｐ、 ）混合酸化物からなる懸濁液
をオートクレーブ中で加熱する。この場合硝酸を核燃料
と一緒に気密に密閉されたオートクレーブ中で十分に攪
拌及び混合−イ°る。スートクレープ中の核悌料及びモ
肖酸の温度は有利（＝は標準圧（大気圧）での硝酸の沸
騰温度と同じか又はそれより上である。
この方法では例えばＰｕｐ、 ４りを濃硝酸３０ｆｉ／
中に約２２０℃でほぼ２０時間の後に溶解させることが
できた。この場合溶液１を当り】３０りのプルトニクム
の最終濃縮物が得られた。
中に約２２０℃でほぼ２０時間の後に溶解させることが
できた。この場合溶液１を当り】３０りのプルトニクム
の最終濃縮物が得られた。
溶液中におけるプルトニウム含有量を著しく高めること
はこの公知方法では達成し得ない。それというのも溶液
中のプルトニウム素度が大きい場合溶解速度は零に近づ
くからである。
はこの公知方法では達成し得ない。それというのも溶液
中のプルトニウム素度が大きい場合溶解速度は零に近づ
くからである。
本発明の目的は、公知方法を更に発展させ、硝酸溶液中
でのより扁い核燃料ａ組物を得ることにある。
でのより扁い核燃料ａ組物を得ることにある。
この目的を達成１°るために旨頗（二記載した形式の方
法において１本発明によれば、硝酸を容器内で蒸発及び
凝結させ、核燃料（二溶液の外で新しい硝酸凝結物を流
すことが行われる。
法において１本発明によれば、硝酸を容器内で蒸発及び
凝結させ、核燃料（二溶液の外で新しい硝酸凝結物を流
すことが行われる。
この方法では核燃料を溶解するのに、常に核燃料を含ま
ない硝酸（この硝酸中では核燃料に対する溶解速度はそ
の最大イ自を示す）を使用する。これにより硝酸中での
難溶性核燃料のａ縮を達成することができ、この濃縮は
標準条件（片開濃度及び大気圧）での硝酸中への核燃料
の最大溶解度に相当する。
ない硝酸（この硝酸中では核燃料に対する溶解速度はそ
の最大イ自を示す）を使用する。これにより硝酸中での
難溶性核燃料のａ縮を達成することができ、この濃縮は
標準条件（片開濃度及び大気圧）での硝酸中への核燃料
の最大溶解度に相当する。
特に核燃料を含まない硝酸を供給することが好ましく、
この場合（二は核燃料を膨彊させることなく川流する。
この場合（二は核燃料を膨彊させることなく川流する。
更に核燃料が多孔質支持体内Ｃ二ありかつ蒸発した硝酸
を凝結させる冷却体の下方に存在する、気密に密閉され
た容器を使用する場合に有利である。
を凝結させる冷却体の下方に存在する、気密に密閉され
た容器を使用する場合に有利である。
このような容器内で硝酸の循環は１ｍ串な手段によって
維持することができる。
維持することができる。
本発明及びその利点を図面に記載した実施例に基づき詳
述する。
述する。
第１図に示したオートクレーブｌはねじ３により蓋２で
気密に密閉されている。Ａ〜トクレープ１は外側に、こ
のオートクレーブｌを加熱する電熱フィル７が敷設され
ているセラミック製の外套５を有している。オートクレ
ーブ１の底にはその内側に攪拌機４が存在し、この底の
外側には電磁石６が配設されており、これが＋＆拌麺機
４磁気カップリングを介して駆動する。
気密に密閉されている。Ａ〜トクレープ１は外側に、こ
のオートクレーブｌを加熱する電熱フィル７が敷設され
ているセラミック製の外套５を有している。オートクレ
ーブ１の底にはその内側に攪拌機４が存在し、この底の
外側には電磁石６が配設されており、これが＋＆拌麺機
４磁気カップリングを介して駆動する。
オートクレーブ】及び偽２は特殊−からなっている。そ
れぞれの内側は図示されていない耐硝酸性のポリテトラ
フルオルエチレンからなる被覆を施されている。￥に鋤
２の内（１１，ｌには特殊伽からなる指状冷却部材８が
構成されており、これもまた図示されていないポリテト
ラフルオルエチレンからなる被覆が施されている。この
指状冷却部材８中には、冷却剤１例えば水を流すことが
できる管９が装備されている。
れぞれの内側は図示されていない耐硝酸性のポリテトラ
フルオルエチレンからなる被覆を施されている。￥に鋤
２の内（１１，ｌには特殊伽からなる指状冷却部材８が
構成されており、これもまた図示されていないポリテト
ラフルオルエチレンからなる被覆が施されている。この
指状冷却部材８中には、冷却剤１例えば水を流すことが
できる管９が装備されている。
指状冷却部材８には外面にポリテトラフルオルエチレン
からなるパケット１０が懸けられており、これは側面に
スリット１１をまた底部にスリット１６を有している。
からなるパケット１０が懸けられており、これは側面に
スリット１１をまた底部にスリット１６を有している。
このパケット１０の内部には、ガラス繊維フェルト製の
上部が開いているカップ状部材１２がバケツ）１０の内
側面から間隔を置いて設置されている。この間隔はポリ
テトラフルオルエチレンからなる間隔保持材１３により
カップ状部材１２とパケット１０との間で確保されてい
る。
上部が開いているカップ状部材１２がバケツ）１０の内
側面から間隔を置いて設置されている。この間隔はポリ
テトラフルオルエチレンからなる間隔保持材１３により
カップ状部材１２とパケット１０との間で確保されてい
る。
指状冷却部材８はカップ状部材Ｊ２中に先細の尖端が入
り込んでいる。カップ状部材１２の底の内側には例えば
Ｐｕｐ、からなる核燃料粉末１４が配置されており、こ
のためカップ状部材１２は多孔性の支持体として作用す
る。
り込んでいる。カップ状部材１２の底の内側には例えば
Ｐｕｐ、からなる核燃料粉末１４が配置されており、こ
のためカップ状部材１２は多孔性の支持体として作用す
る。
オートクレーブ】はその底の内部に濃硝酸１５を満たさ
れており、その表面１８はパケット１０から離れて配置
されている、この硝酸１５は攪拌機４により攪拌される
。硝酸１５は有利（二はソツ化物を含ます、従って溶液
のその後の処理に際して処理装置が腐食Ｃ二よって侵さ
れることはなくまた化学的な後処理が妨げられることも
ない。
れており、その表面１８はパケット１０から離れて配置
されている、この硝酸１５は攪拌機４により攪拌される
。硝酸１５は有利（二はソツ化物を含ます、従って溶液
のその後の処理に際して処理装置が腐食Ｃ二よって侵さ
れることはなくまた化学的な後処理が妨げられることも
ない。
電熱フィル７でオートクレーブ１を加熱している間硝酸
１５は絶えず蒸発し、蒸気状でスリット１１及び】６を
介してパケット１０の内部に達し、そこで硝酸は指状冷
却部材８の外面シー凝結する、、Ｐｕｐ、が溶は込んで
いない新しい硝酸凝結物からなるしずく１７は指状冷却
部材８から、硝酸】５の表面１８の上方で、従って溶液
状の硝酸１５の外側でカップ状部材１２の底部に存在す
るＰｕｐ。
１５は絶えず蒸発し、蒸気状でスリット１１及び】６を
介してパケット１０の内部に達し、そこで硝酸は指状冷
却部材８の外面シー凝結する、、Ｐｕｐ、が溶は込んで
いない新しい硝酸凝結物からなるしずく１７は指状冷却
部材８から、硝酸】５の表面１８の上方で、従って溶液
状の硝酸１５の外側でカップ状部材１２の底部に存在す
るＰｕｐ。
粉末】４上（二落ちる。従ってｐｕｏ、粉末１４は絶え
ずこの新しい硝酸凝結物によってその表面上を、また内
部を流過されるが、Ｐｕｐ、粉末］４が膨張することは
ない。その際硝酸凝結物はＰ ｕ Ｏ，を溶解し、この
溶液はカップ状部材１２の壁から漏れ出て、パケット】
０の底部に設けられたスリット１６を介して再びオート
クレーブ１の底部に存在する硝酸】５に落下する。この
硝酸の循環を十分に長く保持することシ：より最終的に
はカップ状部材１２の底部に存在するすべてのＰ ｕ
Ｏ，粉末１４が硝酸１５中に溶解される。
ずこの新しい硝酸凝結物によってその表面上を、また内
部を流過されるが、Ｐｕｐ、粉末］４が膨張することは
ない。その際硝酸凝結物はＰ ｕ Ｏ，を溶解し、この
溶液はカップ状部材１２の壁から漏れ出て、パケット】
０の底部に設けられたスリット１６を介して再びオート
クレーブ１の底部に存在する硝酸】５に落下する。この
硝酸の循環を十分に長く保持することシ：より最終的に
はカップ状部材１２の底部に存在するすべてのＰ ｕ
Ｏ，粉末１４が硝酸１５中に溶解される。
有利（二はオートクレーブ１を、新しい硝酸凝結物から
なるしずく］７が＋５０℃から２５０℃の範囲の温度を
有するように加熱する。またオートクレーブの内部には
相応する過圧が存在する。
なるしずく］７が＋５０℃から２５０℃の範囲の温度を
有するように加熱する。またオートクレーブの内部には
相応する過圧が存在する。
第２図に示したグラフには溶解時間（時間）の経過との
関連において溶解したＰｕｐ、ｉｔ（重量う）が図示さ
れている。
関連において溶解したＰｕｐ、ｉｔ（重量う）が図示さ
れている。
第２図における曲線Ｉは第１図に示した気密に密閉され
たオートクレーブ１を用いて本発明による方法を測定し
たものであり、この場合カップ状部材】２の底に配置さ
れた粉末状Ｐｕｐ、５ｇを硝酸凝結物からなるしす＜１
７の温度２２０℃で２０ｍ１ の濃硝酸１５に溶解させ
た。１２時間後に丁べてのＰｕｐ、は溶解し、溶液１１
当り２５０ｑの最終濃度のプルトニウムが得られた。
たオートクレーブ１を用いて本発明による方法を測定し
たものであり、この場合カップ状部材】２の底に配置さ
れた粉末状Ｐｕｐ、５ｇを硝酸凝結物からなるしす＜１
７の温度２２０℃で２０ｍ１ の濃硝酸１５に溶解させ
た。１２時間後に丁べてのＰｕｐ、は溶解し、溶液１１
当り２５０ｑの最終濃度のプルトニウムが得られた。
比較のため同じ粉末状Ｐｕｐ、の同量を同量の濃硝酸と
混合し、この懸濁液を気密（二密閉したオートクレーブ
で２２０℃（二加熱した。この溶解率は第２図の曲線ｎ
で表わされ、これは１２時間後に溶液］ｌ当リすルトニ
クム１３０ｇの溶解濃縮物が得られるに丁ぎないことを
示し、その後史に長い溶解時間をかけてももはや上昇し
なかった。
混合し、この懸濁液を気密（二密閉したオートクレーブ
で２２０℃（二加熱した。この溶解率は第２図の曲線ｎ
で表わされ、これは１２時間後に溶液］ｌ当リすルトニ
クム１３０ｇの溶解濃縮物が得られるに丁ぎないことを
示し、その後史に長い溶解時間をかけてももはや上昇し
なかった。
最後に更に第１図に示したオートクレーブ】中で、カッ
プ状部材】２の底部に存在する同量の同じ粉末状Ｐｕｐ
、及び同量の濃硝酸１５を処理した。蓋２はオートクレ
ーブ１を気密ζ二密閉するが。
プ状部材】２の底部に存在する同量の同じ粉末状Ｐｕｐ
、及び同量の濃硝酸１５を処理した。蓋２はオートクレ
ーブ１を気密ζ二密閉するが。
指状冷却部材８を通って第１図に破線で示した薄い圧力
補償溝２０が外部Ｃ二進じていることから。
補償溝２０が外部Ｃ二進じていることから。
オートクレーブ１円は常（二人気圧が支配している。従
ってオートクレーブ１の底部に存在する濃硝酸１５は標
準圧で沸騰温度（約１２０℃）に加熱され得る（二すぎ
ず、Ｐｕｐ、粉末に滴下する新しい硝酸凝結物からなる
しずく１７はそれに応じてこの沸騰温度より低い温度を
有していた。
ってオートクレーブ１の底部に存在する濃硝酸１５は標
準圧で沸騰温度（約１２０℃）に加熱され得る（二すぎ
ず、Ｐｕｐ、粉末に滴下する新しい硝酸凝結物からなる
しずく１７はそれに応じてこの沸騰温度より低い温度を
有していた。
第２図の曲線ｌはこの際に得られた溶解率を示すもので
ある。１２時間後、溶液中のプルトニウム濃縮物は１１
当り約１５ｇのみであった。この溶液濃度はより長い溶
解時間を経ても晶めることはできなかった。
ある。１２時間後、溶液中のプルトニウム濃縮物は１１
当り約１５ｇのみであった。この溶液濃度はより長い溶
解時間を経ても晶めることはできなかった。
本発明方法により得られた第２図の曲線１に相当する溶
解率は曲線Ｉ及びｌによる溶解率の合計よりもはるかに
大きいことを示す。
解率は曲線Ｉ及びｌによる溶解率の合計よりもはるかに
大きいことを示す。
第１図は本発明による方法を実施するためのオートクレ
ーブの略本断面図、第２図は溶解率をグラフで示した図
である。 ］・・・オートクレーブ、 ２・・・蓋、 ３・・
・ねじ、 ４・・・攪拌機、 ５・・・セラミック
製外套、６・・・電磁石、 ７・・・電熱フィル、
８・・・指状冷却部材、 ９・・・管、 １０・・
・バケツ）、 ３１・・・スリット、 １２・・・
カップ状部材、１３・・・間隔保持材、 １４・・・
核撚料粉末、 １５・・・硝酸、 １６・・・スリ
ット、 １７・・・ しず＜、】８・・・表面、
２０・・・圧力補償溝。
ーブの略本断面図、第２図は溶解率をグラフで示した図
である。 ］・・・オートクレーブ、 ２・・・蓋、 ３・・
・ねじ、 ４・・・攪拌機、 ５・・・セラミック
製外套、６・・・電磁石、 ７・・・電熱フィル、
８・・・指状冷却部材、 ９・・・管、 １０・・
・バケツ）、 ３１・・・スリット、 １２・・・
カップ状部材、１３・・・間隔保持材、 １４・・・
核撚料粉末、 １５・・・硝酸、 １６・・・スリ
ット、 １７・・・ しず＜、】８・・・表面、
２０・・・圧力補償溝。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）気密に密閉された容器の内部で硝酸中に難溶性核燃
料の溶液を製出する方法において、硝酸（１５）を容器
（１）中で蒸発及び凝結させ、核燃料（１４）に溶液の
外で新しい硝酸凝結物（１７）を流すことを特徴とする
難溶性核燃料の溶液を製出する方法。 ２）核燃料（１４）を膨張することなく貫流させること
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の方法。 ３）新しい硝酸凝結物（１７）の温度を１５０℃〜２５
０℃の範囲の値に調節することを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載の方法。 ４）核燃料（１４）が多孔質支持体（１２）内にありか
つ蒸発した硝酸を凝結させる冷却体（８）の下方に存在
する、気密に密閉された容器（１）を使用することを特
徴とする特許請求の範囲第１項ないし第３項のいずれか
１項に記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19863601826 DE3601826A1 (de) | 1986-01-22 | 1986-01-22 | Verfahren zum gewinnen einer loesung von schwer loeslichem kernbrennstoff, insbesondere von puo(pfeil abwaerts)2(pfeil abwaerts) oder (u/pu)o(pfeil abwaerts)2(pfeil abwaerts)-mischoxid |
| DE3601826.0 | 1986-01-22 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62184395A true JPS62184395A (ja) | 1987-08-12 |
Family
ID=6292378
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62012150A Pending JPS62184395A (ja) | 1986-01-22 | 1987-01-20 | 難溶性核燃料の溶液を製出する方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4839103A (ja) |
| EP (1) | EP0234199B1 (ja) |
| JP (1) | JPS62184395A (ja) |
| BE (1) | BE1001424A4 (ja) |
| DE (2) | DE3601826A1 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5135728A (en) * | 1992-01-03 | 1992-08-04 | Karraker David G | Method for dissolving delta-phase plutonium |
| CN112844246B (zh) * | 2020-12-12 | 2022-06-28 | 中国原子能科学研究院 | 一种适合热室应用的公斤级氧化铀粉末溶解系统及方法 |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3034868A (en) * | 1961-02-14 | 1962-05-15 | Eugene E Erickson | Continuous treatment apparatus |
| US3794470A (en) * | 1972-06-06 | 1974-02-26 | Atomic Energy Commission | Continuous plutonium dissolution apparatus |
| IT1034322B (it) * | 1975-03-17 | 1979-09-10 | Agip Nucleare Spa | Separazione pirochimica del pluto nio da combustibili nucleari ir raggiati mediante termodecomposi zione in nitrati fusi |
| US3976775A (en) * | 1975-05-06 | 1976-08-24 | The United States Of America As Represented By The United States Energy Research And Development Administration | Method for dissolving plutonium dioxide |
| FR2352779A1 (fr) * | 1976-05-25 | 1977-12-23 | Commissariat Energie Atomique | Procede de preparation de formiate de plutonium trivalent |
| GB2004256B (en) * | 1977-09-16 | 1982-01-20 | Alkem Gmbh | Process for the production of uo2/puo2 nuclear fuels |
| GB2050039B (en) * | 1979-04-30 | 1983-01-19 | Atomic Energy Authority Uk | Dissolving plutanium containing nuclear fuels |
| DE2951510A1 (de) * | 1979-12-20 | 1981-07-02 | Alkem Gmbh, 6450 Hanau | Verfahren zur aufloesung von schwerloeslichen kernbrennstoffen |
| DE3038807A1 (de) * | 1980-10-14 | 1982-06-03 | Alkem Gmbh, 6450 Hanau | Verfahren zum aufloesen schwerloeslicher thorium- und/oder plutoiumoxide |
| US4686019A (en) * | 1982-03-11 | 1987-08-11 | Exxon Research And Engineering Company | Dissolution of PuO2 or NpO2 using electrolytically regenerated reagents |
| DE3224803A1 (de) * | 1982-07-02 | 1984-01-05 | Heckmann, Klaus, Prof. Dr., 8400 Regensburg | Verfahren zur selektiven trennung des plutoniums von uran und anderen metallen |
-
1986
- 1986-01-22 DE DE19863601826 patent/DE3601826A1/de not_active Withdrawn
-
1987
- 1987-01-09 EP EP87100198A patent/EP0234199B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1987-01-09 DE DE8787100198T patent/DE3762231D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1987-01-20 JP JP62012150A patent/JPS62184395A/ja active Pending
- 1987-01-21 BE BE8700035A patent/BE1001424A4/fr active
- 1987-01-21 US US07/005,832 patent/US4839103A/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| BE1001424A4 (fr) | 1989-10-31 |
| EP0234199A1 (de) | 1987-09-02 |
| EP0234199B1 (de) | 1990-04-11 |
| DE3601826A1 (de) | 1987-07-23 |
| DE3762231D1 (de) | 1990-05-17 |
| US4839103A (en) | 1989-06-13 |
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