報告書番号

T00020

タイトル（和文）

リチウム還元工程におけるアクチニド元素の挙動(2) -Am, Npを還元できる条件の定量とMOXペレットの還元挙動の評価-

タイトル（英文）

Behaviour of actinide elements in the lithium reduction process (2) - Determination of the condition to reduce Am and Np, and evaluation of the reduction behavior of MOX pellet

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

乾式リサイクル技術を酸化物燃料に適用するためにリチウム還元の開発が行われている。このプロセスは溶融塩化リチウム(LiCl)中で金属Liを還元剤に用いてアクチニド酸化物を金属へ転換し、反応生成物である酸化リチウム(Li2O)をLiClに溶解する。二酸化アメリシウムAmO2はLiCl中Li2O濃度が5.1 wt.%以下では金属まで還元されたが、5.1～6.3wt.%の間では一酸化物AmOで停止した。二酸化ネプツニウムはLi2O濃度7.8 wt.%以下では明確な濃度限界を示すことなく金属に還元された。完全に還元された混合酸化物(MOX)ペレットの内部はモル体積減少のために多孔質になった。ペレット内部のLi2O濃度は高く、殆どのAmと一部のプルトニウムはここでLiClに溶解しやすい化学型に転換された。この化学型のAmとPuはペレット外へと浸出し、バルク塩中で金属に還元されて坩堝の底に沈降した。

概要 （英文）

The lithium reduction process has been developed to apply pyrochemical recycling technology to oxide fuels. This process uses lithium metal as a reductant to convert actinide oxides to metal in a molten lithium chloride bath. The by-product lithium oxide is dissolved into the LiCl bath to enhance the reduction.Americium dioxide AmO2 could be reduced to metal when the Li2O concentration was less than 5.1 wt.%. Between 5.1 and 6.3 wt.% the reduction of AmO2 stopped at the monoxide, AmO. Neptunium was also reduced to metal with no clear upper limit of Li2O concentration under 7.8 wt.%. A mixed oxide pellet was completely reduced to metal and exhibited internal porosity because of the decrease of molar volume. The lithium oxide concentration was higher in the reduced pellet than in bulk salt, therefore, most of the Am and a small fraction of Pu were converted to a chemical form which is fairly soluble in LiCl. Americium and Pu in this form were leached out of the pellet, reduced to metal in the bulk salt, and deposited on the bottom of the crucible.

報告者

キーワード