Innovative separation method for advanced spent fuel reprocessing based on tertiary pyridine resin

3級ピリジン樹脂による高度化再処理分離技術

小澤 正基; 小山 真一  ; 鈴木 達也*; 藤井 靖彦*

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

イオン交換法に基づく多機能再処理プロセスを研究するための分離検討試験を行った。3級ピリジン樹脂を試験に使用し、高速実験炉「常陽」で高燃焼度まで照射したMOX燃料を使用済燃料のリファレンスとして適用した。分離試験の結果、わずか3ステップのイオン交換により、照射済燃料からRu+Sb, Cs+Eu+Ce, Pu, Am及びCmを分離できた。最終製品として得られたAm中のCs及び3価ランタニド核種(Eu, Ce)の除染係数は、それぞれ39,000及び100,000を超えた。また、相互分離したCmとAmについて、Cmの除染係数は2,200より大きく、Am製品に含まれるCs,3価ランタニド核種及びCmの純度は2ppm未満であった。これらの結果は、提案した簡素な分離プロセスが分離変換利用概念(先進オリエントサイクル)に基づく将来の高度先進再処理プロセス候補としての実現性を示唆するものである。

Radiochemical separation experiments have been performed in order to realize a novel reprocessing method based on ion-exchange technique. The newly synthesized soft-donor type tertiary pyridine resin was dedicated to the experiments, where highly irradiated mixed oxide fuel from the experimental fast reactor JOYO was used as a reference spent fuel. With a 3 step separation, pure Am and Cm were individually obtained as MA products, and Ru group, Lns with Cs (HLLW group) and Pu group were fractionated, respectively. The decontamination factor of Cs and trivalent lanthanides (Eu, Ce) in the Am product exceeded 39,000 and 100,000, respectively. The decontamination factor for the mutual separation of Cm and Am was larger than 2200 for the Am product. Moreover, the content of Cs, trivalent lanthanides and Cm in Am product did not exceed 2 ppm. The tertiary pyridine resin method suggests a reality as a candidate separation system for an "advanced ORIENT process", where total separation, transmutation and utilization of An, LLFP and rare metal fission product (RMFP) were oriented.