溶融盐再处理-日本原子力学会.PDFVIP

- ６ ８ 溶融塩再処理 1. はじめに 溶融塩は、NaCl のようにイオン結合している物質が高 2. 金属燃料乾式再処理1-3) 温で融解し、陽イオンと陰イオンとに解離して存在して U-Zr 2 U-Pu-Zr 3 本プロセスは の 元合金や の 元合金から いるものであり、一般に高い導電性と広い電位窓を有す なる金属燃料の再処理のため、米国アルゴンヌ国立研究 る。このため、水溶液中では水の電気分解が優先するた 6 4 LiCl 所で考案・開発されたものであり、モル比で ： の めに金属に還元することが困難なアルカリ金属、アルカ KCl LiCl-KCl 352 と の混合塩（ 共晶塩、融点： ℃）を溶媒 Al リ土類金属、 などを、溶融塩中で電解することによっ として用いる電解精製を中心とする再処理方法である。 U Pu 1 て金属として回収することができる。同様に、 や な 各工程の概要を以下に記す（第 図参照）。 どのアクチニド元素も水溶液中では金属にまで還元でき ないが、溶融塩中ではそれが可能である。このように、 2.1 電解精製 溶融塩を溶媒として用いる再処理法は金属の精錬技術を - 金属燃料は燃料 被覆管間の熱伝達を確保するため、被 原子燃料に応用したものであり、溶媒として水を用いな Na Na 覆管内にボンド と呼ばれる金属 が充填されている。 いことから、硝酸や有機溶媒を用いる湿式再処理と対比 そこで、せん断した使用済燃料を減圧下で昇温すること して乾式再処理とも呼ばれる。 Na によって、被覆管内に充填されているボンド を可能な 一般に、乾式再処理は湿式再処理と比べて以下のよう 限り揮発・除去した上で、電解精製により使用済燃料を な利点を有する。 処理する。ここでは、ボンドNa 除去後の使用済金属燃料 ・ 中性子減速効果を有する水素が系内に存在しないた を被覆管ごとステンレス鋼などの金属製のバスケットに め、臨界制限が緩くなる。 Ar 500 装荷 し、これを 雰囲気中で ℃に保持 した電 槽浴 ・ 溶融塩は放射線により劣化しにくいため、水の放射 塩（UCl3 を含むLiCl-KCl共晶溶融塩）に浸漬 し、バスケ 線分解や溶媒劣化により湿式法では処理が困難な冷 ットに装荷 した金属燃料を被覆管と共に陽極 として電 却期間の短い燃料や高燃焼度燃料にも適用できる。