報告書番号

L08011

タイトル（和文）

実高レベル廃液による乾式分離プロセスの実証 ‐塩素化生成物からのアクチニド元素の還元抽出試験‐

タイトル（英文）

Demonstration of pyropartitioning process by using genuine high-level liquid waste - Reductive-extraction of actinide elements from chlorination product -

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

当所では高レベル廃液に残留するMAをU、Puと共に分離・回収する乾式分離技術の開発を進めており、実際の高レベル廃液を用いた乾式分離試験を実施している。これまでに、高レベル廃液中の各元素を脱硝・塩素化により塩化物に転換できることを確認している。そこで、実高レベル廃液の脱硝・塩素化で得られた塩化物から溶融塩/液体Cd系での還元抽出によりアクチニド元素を回収する試験を実施し、以下の結果を得た。
(1) 還元剤の添加に伴い、Pu、MAのほぼ全量がCd相に回収され、乾式分離の各工程で有意な物質損失がないことが示された。
(2) Pu、MA、希土類FPの分離挙動はこれまでの非照射物による文献値とほぼ一致し、実廃液を用いた場合でも変化がないことが示された。
以上により、当所の提案する乾式分離技術が、小規模ながらも実際の高レベル廃液を用いた試験により原理的に実証された。

概要 （英文）

The pyropartitioning process separates the minor actinide elements (MAs) together with uranium and plutonium from the high-level liquid waste generated at the Purex reprocessing of spent LWR fuel and introduces them to metallic fuel cycle. For the demonstration of this technology, a series experiment using 520g of genuine high-level liquid waste was started and the conversion of actinide elements to their chlorides was already demonstrated by denitration and chlorination.
In the present study, a reductive extraction experiment in molten salt/liquid cadmium system to recover actinide elements from the chlorination product of the genuine high-level liquid waste was performed. The results of the experiment are as following;
1) By the addition of the cadmium-lithium alloy reductant, almost all of plutonium and MAs were recovered in the cadmium phase compared with the amounts in the initial high-level liquid waste. It means that no mass loss during denitration, chlorination, and reductive extraction.
2) The separation factor values of plutonium, MAs, and rare-earth fission product elements versus uranium agreed with the literature values. Therefore, actinide elements will be separated from fission product elements in the actual system.
Hence, the pyropartitioning process was successfully demonstrated.

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