報告書番号

T02041

タイトル（和文）

酸化物燃料の還元技術の開発 -電解による還元剤リチウムの再生-

タイトル（英文）

Development of Reduction Technology for Oxide Fuels - Electrolysis of Li2O in molten LiCl-

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

使用済酸化物燃料を金属燃料サイクルに取り込むために、使用済酸化物燃料をLiCl塩中でLi金属により還元する方法(Li還元法)の研究開発を行っている。Li還元プロセスにおいて、Li2Oが副生成物として生じ、LiCl塩中に溶解する。このLi2Oを分解し、金属Liおよび溶融塩を再利用することは廃棄物量を低減する上で重要である。そこで、溶融LiCl中に溶解するLi20を電解により、金属Liと酸素に分解する試験を行い、溶融塩中のLi2O濃度を電流効率(Li2O濃度基準)90％以上で、3.0wt％から0.2wt％まで低下させることができた。また、生成した金属Liのほぼ全量を陰極にシュラウドを設けることにより回収できた。また、棒状Pt陽極の径および浸漬深さを変えて、セル電圧と電流の関係を調べた結果、棒状Pt陽極は深さ方向には有効電極面積として機能しないことがわかった。

概要 （英文）

A method in which spent oxide fuel is reduced in LiCl salt by Li metal (Li reduction process ) is being developed to introduce the spent oxide fuel in the metal fuel cycle. In the Li reduction process Li2O is formed as a by-product, and it dissolves in the LiCl salt. To minimize waste, it is important to recycle the salt and Li by converting the Li2O back to Li metal.Electrolysis of Li2O in molten LiCl was performed , and Li2O concentration in the salt was decreased from 3.0 wt% to 0.2 wt% by electrolysis with a current efficiency higher than 90%. Almost all of the Li could be collected by setting a shroud around the cathode.The stick-shaped anode diameter and length were changed, and it was found that the anode, where oxygen gas is generated, does not act as an effective electrode when the area was increased in the length direction.

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