Development of a simple reprocessing process using selective precipitant for uranyl ions; Fundamental studies for evaluating the precipitant performance

ウラニルイオン選択的沈殿剤による簡易再処理プロセスの開発; 沈殿剤性能評価のための基礎研究

古志野 伸能*; 原田 雅幸*; 森田 泰治  ; 菊池 俊明*; 池田 泰久*

Koshino, Nobuyoshi*; Harada, Masayuki*; Morita, Yasuji; Kikuchi, Toshiaki*; Ikeda, Yasuhisa*

N-シクロヘキシル-2-ピロリドン(NCP)がウラニルイオンと選択的に沈殿を生成するという性質を利用し、使用済燃料FBR燃料の簡易再処理プロセスの開発研究を実施している。NCPは、十分なウラニルイオンとの沈殿生成能力を持ち、核分裂生成物元素に対する除染性及び硝酸溶液における線への耐性も十分にあることが確かめられた。これらはNCPの再処理への適用性を示すものである。また、N-プロピル-2-ピロリドン(NProP), N-ブチル-2-ピロリドン(NBP)及びN-ブチル-2-ピリドン(NBPyr)の他の沈殿剤の性能も検討し、NProP及びNBPにおいては核分裂生成物に対してより高い除染係数が得られることを見いだした。これは、NProP及びNBPがNCPと比べ低疎水性であることによるものと考えられる。さらに、NBPyrの耐放射線性がNCPよりも優れることを示す試験結果も得た。

We have developed a simple reprocessing process for spent FBR fuels using N-cyclohexyl-2-pyrrolidone (NCP) which has selective precipitation ability for UO ions. It was confirmed that NCP has sufficient precipitation ability for UO ions, decontamination capability (separation of UO from simulated fission products), and resistance to -ray radiation in nitric acid solutions. These findings indicate that NCP is applicable to our reprocessing process. We have also evaluated performances of other precipitants such as N-n-propyl-2-pyrrolidone (NProP), N-n-butyl-2-pyrrolidone (NBP), and N-n-butyl-2-pyridone (NBPyr). It was found that higher decontamination factors (DFs) are obtained by using NProP and NBP. This can be interpreted that the hydrophobicity of NProP and NBP is lower than that of NCP. Furthermore, we have obtained an experimental result that the resistance of NBPyr to -ray radiation is superior to that of NCP.