Development of a multi-functional reprocessing process based on ion-exchange method by using tertiary pyridine-type resin

3級ピリジン樹脂を用いたイオン交換法による多機能再処理プロセスの確立

小山 真一  ; 小澤 正基; 鈴木 達也*; 藤井 靖彦*

Koyama, Shinichi; Ozawa, Masaki; Suzuki, Tatsuya*; Fujii, Yasuhiko*

核燃料サイクル開発機構と東京工業大学が共同して、イオン交換法に基づく多機能再処理プロセスを確立した。東京工業大学で開発した3級ピリジン型イオン交換樹脂を試験に使用した。分離プロセスの設計と実証は、JNCにおいて高燃焼度燃料を適用して行われた。試験の結果、次に示す3ステップの工程で、効果的な群分離に成功した。(1)プレフィルタとして白金族元素の分離工程(STEP-I)、(2)3価ランタニド, 3価アクチニド及び燃料成分であるPu(STEP-II)、(3)AmとCmの相互分離(STEP-III)このプロセスでは、市販の薬品のみを使用し、またイオン交換樹脂は再使用可能であるため、ソルトフリーのCHONに合致する概念であり、2次廃棄物の問題に対処可能な新たな再処理プロセスと言える。

Multi-functional spent fuel reprocessing process was established based on ion-exchange method under collaboration between Japan Nuclear Cycle Development Institute (JNC) and Tokyo Institute of Technology (TITEC). The tertiary pyridine-type anion exchange resin developed by TITEC was used in this experiment. The separation process was designed in hot laboratory of JNC and demonstrated by applying highly irradiated MOX fuel. As the results of experiment, we could effectively separate to some element groups. According to the results, the separation process consisting of 3 steps was proposed as follows; (1) Platinum group element separation as a pre-filtration step (STEP-I), (2) Sequential separation step of trivalent lanthanides, trivalent actinides and plutonium as for fuel matrix (STEP-II), (3) Mutual separation step of americium and curium (STEP-III)In these processes, general reagents were only used and the resin could be recycled, in addition to be salt-free CHON compounds. And we can cope with the problem of secondary waste from a new reprocessing process.