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An Assessment of multistage counter current extraction of TRU from spent molten salt into liquid metal, 2; Effect of stage efficiency, scrub stage, and TRU concentration

超ウラン元素の使用済溶融塩から液体金属への向流多段抽出の評価,2

小林 嗣幸

Kobayashi, Tsuguyuki

使用済溶融塩の超ウラン元素(TRU)を液体金属中に向流多段抽出する場合の分離性能を評価するための計算手法を開発した。この計算手法では段効率と洗浄段を考慮した。この手法を用いた評価よって、前論文に加え新たに次のことがわかった。液体金属としてカドミウムを用いた場合は、99%のTRUを$$DF$$=5以上で回収するために、4段以上が必要である。実用的な抽出となるためには、段効率として80%以上が必要である。合計段数が制限されている場合は、洗浄段は$$DF$$の向上にあまり有効でない。使用済塩中のTRU濃度が増加すると同伴するランタニドFPの還元剤効果により$$DF$$が少し向上する。この抽出法でPuからNp, Am, Cmを分離することは難しく、潜在的な核拡散抵抗性を持っている。

Calculation procedures were developed to evaluate the performance of the multi-stage counter current extraction of TRU from spent molten salt into liquid metal. This procedure considers the stage efficiency and the scrub stage. The following was found using procedures, which supplements previous papers. When Cd is used as the liquid metal, at least 4 stages are necessary to recover 99% of TRU from the salt with decontamination factor ($$DF$$) higher than 5. Stage efficiency of the extraction should be better than 80% for a practical application. The scrub stage is not very effective in improving the $$DF$$ when the total number of extractions is limited. The $$DF$$ slightly increases with higher TRU concentration in the salt due to the effect of the accompanying lanthanide FP as reductant. It was found to be very difficult to separate Np, Am or Cm from Pu, so that the extraction process has inherent proliferation resistance.

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パーセンタイル:40.16

分野:Nuclear Science & Technology

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