簡素化溶媒抽出法によるU, Pu及びNp共回収; 抽出段の高硝酸濃度化に伴うNpの抽出挙動への影響評価

U, Pu and Np co-recovery in simplified solvent extraction process; Extraction behavior of Np using high HNO concentration at extraction section

中原 将海; 佐野 雄一   ; 小泉 務

Nakahara, Masaumi; Sano, Yuichi; Koizumi, Tsutomu

先進湿式再処理プロセスに関連して、U, Pu及びNp共回収を目的とした簡素化溶媒抽出法の研究が行われている。本研究では、低HNO濃度のフィード溶液及び高HNO濃度の洗浄液を採用することにより、抽出段を高HNO濃度に調整し、Npの抽出挙動に及ぼす影響を評価する。本試験は、「常陽」Mk-I及びMk-II照射済炉心燃料溶解液をフィード溶液として用いた。フィード溶液中のPuの原子価はNOxガスを吹き込むことによりPu(IV)に調整した。また、フィード溶液及び洗浄液のHNO濃度を3.9M及び10Mに調製し、抽出段においてNp(V)からNp(VI)への酸化反応の促進を試みた。抽出段におけるHNO濃度の増加により、押出運転後におけるNpの物質収支については、ラフィネートへ6.3%リークし、プロダクトへは91.2%回収された。この結果より、洗浄液の高HNO濃度化は、Npの回収において有効であることを確認した。また、プロダクト中のU, Puに対するtotal-の除染係数は、5.110であり、過去の試験とほぼ同等の値を示した。

Concerning the advanced aqueous reprocessing system, we have been investigating a simplified solvent extraction process using TBP as an extractant for U, Pu and Np co-recovery. The experiment was conducted with low HNO concentration in the feed solution and high HNO concentration in the scrubbing solution, which was expected to bring a high HNO concentration into the extraction section and the efficient Np oxidation and extraction in this section. This experiment had been conducted with the dissolver solution of "JOYO" Mk-I and Mk-II irradiated MOX fuel. The Pu valence was adjusted to Pu(IV) by bubbling NOx gas into the feed solution. It was attempted to oxidize Np(V) to Np(VI) in the extraction section by adjusting HNO concentration of the feed and scrubbing solutions to 3.9M and 10M, respectively. After operation, the Np leakage to the raffinate could be kept under 6.3%. The decontamination factor of total- was 5.110 in this experiment.