報告書番号

T94005

タイトル（和文）

長半減核種の分離技術の開発－溶融塩／液体カドミウム系における希土類元素の分配に及ぼす希土類元素濃度の影響

タイトル（英文）

DEVELOPMENT OF PYROMETALLAGICAL PORTITIONINGOF LONG-LIVED NUCLIDES-RELATIONSHIP OF DISTRIBUTION BEHAVIOR OF LANTHANIDES AND CONCENTRATION OF LANTHANIDES IN MLTEN SALT LIGIUDS CD.

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

高レベル廃液中に残留する超ウラン元素を乾式法により分離・抽出し，燃料サイクル内に閉じ込める研究が進展中である。高レベル廃液中には，超ウラン元素と性質が類似する希土類元素が多量に存在するため，効率よく両者を分離する必要がある。溶融塩／液体カドミウムにこれらの元素を希薄に添加した還元・抽出工程における分離係数のデータをこれまでに取得した。溶融塩中や液体金属中で元素濃度を高めることにより，熱力学的に分離係数が変化すると推定されるため，本研究では活量係数一定でない高濃度における希土類元素の分離係数を調べた。その結果，塩中濃度が約１．５ｍｏｌ％を超えると重希土類元素と軽希土類元素の分類係数が小さくなること，還元されやすい軽希土類元素が重希土類元素より先にカドミウム中で飽和すると，分離係数が大きくなることがわかった。また，多元素共存下ではカドミウム中の飽和溶解度が著しく減少し，金属間化合物が形成され

概要 （英文）

HIGH-LEVEL RADIOACTIVE WASTE CONTAINS SMALL AMOUNTS OF LONG-LIVED NUCLIDES,MAINLY MINOR ACTINIDES,WHICH REMAIN DARGENOUSLY RADIOACTIVE FOR MORE THAN 1 MILLION YEARS.PYROMETALLURGICAL PARTITIONING OF MINOR ACTINIDES IS BEING DEVELOPED BY CRIEPI. THE SEPARATION FACTOR BETWEEN MINOR ACTINIDES AND LANTHANIDES DILUTED IN A MOLTEN SALT/LIQUID CADMIUM SYSTEM WAS OBTAINED EXPERIMENTALLY.THIS IS AN IMPORTANT PARAMETER BECAUSE LANTHANIDES,ESPECIALLY LIGHT LANTHANIDES,ARE CHEMICALLY SILILAR TO MINOR ACTINIDES.ACCORDING TOTHERMODYNAMIC ESTIMATES THE ACTIVITY COEFFICIENTS OF THESE ELEMENTS CHANGE WITH AN INCREASE IN THEIR CONCENTRATION IN THE MOLTEN SALT,OR BY FORMATION OF INTERMETALLIC COMPOUND IN THE LIQUID CADMIUM.THE CHANGE IN THE SEPARATION FACTOR ALONG WITH THESE CHANGES IN THE ACTIVITY COEFFICIENTS WERE EVALUATED AT 773K IN THIS STUDY.THE DISTRIBUTION COEFFICIENTS OF HEAVY LANTHANIDES CHANGES WHEN THEIR CONCENTRATIONS IN THE MOLTEN SALT ARE GREATER THAN ABOUT 1.5 MOL%,AND THE SEPARATION FACTOR BETWEEN LIGHT AND HEAVY LANTHANIDES IS INCREASED BY THE FORMATION OF INTERMETALIC COMPOUNDS.MOREOVER,THE SATURATED SOLUBILITIES OF LANTHANIDES IN LIQUID CADMIUM ARE SIGNIFICANTRY SMALLER THAN THE VALUES IN THE LITERATURE WHEN MANY LANTHANIDES COEXIST.

報告者

キーワード