報告書番号

T94024

タイトル（和文）

長半減期核種の金属燃料ＦＢＲによる消滅処理技術の開発－Ｌａ、Ｔｈ還元法によるＡｍ、Ｃｍ酸化物から金属への転換－

タイトル（英文）

DEVELOPMENT OF LONG-LIVED RADIOACTIVE NUCLIDE TRANSMUTATION TECHNOLOGY IN METALLIC-FUEL FBRS -REDUCTION OF AM AND CM OXIDES TO METAL-

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

当所は金属燃料ＦＢＲを用いた消滅処理に関してマイナーアクチニド（ＭＡ）を含有した金属燃料の基礎物性や製造についてＥＵ超ウラン元素研究所（ＩＴＵ）と共同研究を実施している。共同研究で製造した金属燃料はフェニックス炉で照射され、ＭＡの照射挙動や消滅特性の検討を行う計画である。ＭＡを含有した金属燃料の製造ではグラムオーダーのＭＡ金属が必要となる。本報告では選択・蒸着法を応用した酸化Ａｍ、Ｃｍの金属への転換を述べる。低純度酸化Ａｍと酸化Ｇｄ（Ｃｍを模擬）を用いた予備実験で、加熱温度、領域、蒸着温度、「るつぼ」構造を検討した。Ａｍの場合は「るつぼ」下部を１３３０度に加熱し、上部は９７０度で蒸着させ、Ｃｍの場合は新たに設計した「るつぼ」の上部を１８００度に加熱し、下部は水冷却して１３７０度で蒸着させることにした。これらの温度条件を用いて転換を行い、８．６ｇのＡｍ（回収率９１～９４５）、０．８７ｇのＣｍ

概要 （英文）

CRIEPI HAS BEEN COOPERATING WITH ITU IN MEASUREMENT OF BASIC CHARACTERISTICS AND FABRICATION OF METALLIC FUEL CONTAINING MINOR ACTINIDES (MAS) FOR TRANSMUTATION USING METALLIC-FUEL FBRS.SEVERAL METALLIC FUEL PINS WILL BE IRRADIATED IN FAST REACTORS SUCH ASPHENIX AND MA BEHAVIOR UNDER IRRADIATED CONDITIONS AND TRANSMUTATION CHARACTERISTICS WILL BE EVALUATED. TO MAKE METALLIC FUELS CONTAINING MASSUCH AS NEPTUNIUM (NP), AMERICIUM (AM) AND CURIUM (CM),ABOUT A GRAM OFMETALLIC MAS MUST BE PREPARED. THIS REPORT DUSCUSSED AM AND CM REDUCTION FROM OXIDE TO METAL. THE SELECTIVE EVAPORATION AND CONDENSATION METHOD DEVELOPED BY ITU HAS BEEN SELECTED AND MODIFIED AS THE REDUCTION METHOD. PRELIMINARY EXPERIMENTS WERE CARRIED OUT TO FIND SUITABLE CONDITIONS SUCH AS HEATING TEMPERATURE, HEATING REGION, CONDENSATION TEMPERATURE AND CRUCIBLE DESIGN USING LOW-PURITY AM OXIDE AND GADOLINIUM (GD) OXIDE (TO SIMULATE CM OXIDE). FOR AM, THE BOTTOM OF THE CRUCIBLE WAS HEATED TO 1330 DEGREE AND THE TOP TO 970 DEGREE. FOR CM, WE DESIGNED A NEW CRUCIBLE AND HEATED THE WITH THE TOP TO 1800 DEGREE AND COOLED THE BOTTOM TO 1370 DEGREE WITH WATER. FROM THESE EXPERIMENTS, 8.6 G OF AM METAL (EFFICIENCY 91%-94%) AND 0.87 G OF CM METAL (EFFICIENCY 86%-89%) WERE OBTAINED.

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