報告書番号

T96073

タイトル（和文）

ＬｉＣｌ－ＫＣｌ共晶塩中における金属塩化物（ウラン，希土類元素，ジルコニウム）と酸化物イオンとの反応

タイトル（英文）

REACTION OF METAL CHLORIDES(URANIUM,RARE-EARTH ELEMENT AND ZIRCONIUM CHLORIDES)WITH O2-IN LICL-KCL EUTECTIC SALT

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

原子炉使用済燃料の乾式再処理ではＬｉＣｌ－ＫＣｌ共晶塩中でアクチニド元素を核分裂生成物から分離する。その検討課題の１つとして，溶融塩中に不純物として水分や酸素が混入したときに起こる反応について研究を行った。単元素系実験で，ウラン（ＵＣｌ３），ジルコニウム（ＺｒＣｌ４），希土類元素（ＹＣｌ３，ＬａＣｌ３，ＣｅＣｌ３，ＰｒＣｌ３，ＮｄＣｌ３，ＳｍＣｌ３，ＧｄＣｌ３）を含むＬｉＣｌ－ＫＣｌ共晶塩中に酸素供給源として酸化リチウム（Ｌｉ２Ｏ）を添加した結果，それぞれＵＯ２，ＺｒＯ２，Ｙ２Ｏ３，ＬａＯＣｌ，ＣｅＯＣｌ，ＰｒＯＣｌ，ＮｄＯＣｌ．ＳｍＯＣｌ，ＧｄＯＣｌを生成して沈殿した。多元素系実験でのＬｉ２Ｏ添加量に対する塩中の金属塩化物濃度の変化から，金属塩化物とＬｉ２Ｏとの反応性は，Ｚｒ＞＞Ｕ＞＞Ｙ，Ｇｄ，Ｓｍ＞Ｎｄ＞Ｐｒ＞Ｃｅ＞Ｌａの順に高いことがわかった。さらに，ウランや希土類元素の酸化物・オキシ塩化物が生成した系に，ＺｒＣｌ４を添加することにより沈澱物を塩化物に転換して塩中に抽出することができた。

概要 （英文）

IN THE DRY PROCESS FOR REPROCESSING SPENT NUCLEAR FUEL,ACTINIDES ARE SEPARATED FROM FISSION PRODUCTS IN LICL-KCL EUTECTIC SALT.ONE PROBLEM IS THAT ACTINIDE CHLORIDES REACT WITH MOISTURE AND OXYGENAND PRECIPITATE.THEREFORE,THE REACTION BETWEEN METAL CHLORIDES AND LI2O,AN OXIDE ANIONDONOR IN LICL-KCL EUTECTIC SALT WAS INVESTIGATED.UCL3,ZRCL4 AND RARE-EARTH CHLORIDES(YCL3,LACL3,CECL3,PRCL3,NDCL3,SMCL3 AND GDCL3)REACT WITH LI2O TO GIVE PRECIPITATES OF UO2,ZRO2,Y2O3,LAOCL,CEOCL,PROCL,NDOCL,SMOCL AND GDOCL,RESPECTIVELY.THE AFFINITIES OF THE METAL CHLORIDES FOR OXYGEN INCREASES IN THE FOLLOWING ORDER:ZR>>U>>Y,GD,SM>ND>PR>CE>LA,AND THAT THE PRECIPITATE OF RARE EARTHS AND URANIUM CANBE CONVERTED TO CHLORIDE AND EXTRACTED INTO SALT BY ADDITION OF ZRCL4.

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