報告書番号

T57

タイトル（和文）

超ウラン元素の乾式分離技術の開発 -－分離プロセスの改良と実証－-

タイトル（英文）

Development of pyropartitioning of transuranium elements from high-level liquid waste - Improvement of the Pyropartitioning Process and Process Demonstration-

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

高レベル廃棄物処分の負担の軽減を目指して高レベル廃液から超ウラン元素(TRU)を乾式法で分離する研究に取組んでいる。これまでに構築した分離プロセスに改良を加え、高レベル廃液を酸化物に転換する過程でアルカリ元素が除去でき、酸化物を塩化物に転換する過程で塩浴塩化法と溶融塩トラップを付帯することにより、効率よく塩素化ができると共に揮発塩化物の回収ができるようになった。高温冶金分離過程でのTRUと希土類元素の分離はLiCl-KCl/Bi系を用いることによりLiCl-KCL/Cd系に比べて高い分離係数が得られることを明らかとした。これらの成果を取り入れてTRUが効率よく分離できるプロセスを提案し模擬物質を用いてこのプロセスに実証を行った。高温冶金分離過程の実証ではTRU試験により何れのTRUも99%以上分離できることが確認できた。さらに使用済み燃料を4t/d処理する再処理工場で発生する高レベル廃液を対象としてTRUを分離するプロセスフローを作成した。

概要 （英文）

The partitioning of transuranium elements (TRUs) from high-level liquid waste (HLLW) through the use of pyrometallurgical technology has been underway since 1986, for the purpose of the improving the safety and public acceptance of the disposal of high-level vitrified waste. Prior to the pyropartitioning process, the alkali metals can be separated at the denitration process for oxide conversion of HLLW, chlorination in a chloride salt bath can be used to effectively convert oxides to chlorides, and evaporated chlorides can be captured with high efficiency in another adopted chloride salt bath. The higher separation factors between actinides and rare earths are obtained in a LiCl-KCl/Bi system than in a LiCL-KCl/Cd system. Based on the results, we propose a practical process flow for partitioning TRUs from HLLW by pyrometallurgical technology. This process was demonstrated successfully using simulated purex waste. Each element of the TRUs was separated with an efficiency of higher than 99%, with an accompanying small amount of rare earths, through the pyrometallurgical process. The material balance flow sheet is estimated to be capable of treating 4 t of HLLW par day.

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