Electrolysis of uranium nitride containing fission product elements (Mo, Pd, Nd) in a molten LiCl-KCl eutectic

溶融LiCl-KCl共晶塩中におけるFP元素(Mo, Pd, Nd)を添加したUNの電解試験

佐藤 匠  ; 岩井 孝; 荒井 康夫

Sato, Takumi; Iwai, Takashi; Arai, Yasuo

本研究は、窒化物燃料の乾式再処理技術開発に資するため、代表的な核分裂生成物であるMo, Pd, Ndを添加した模擬照射済みUNペレットの溶融LiCl-KCl共晶塩中における電解挙動を調べた。サイクリックボルタンメトリー(CV)及び分極曲線の測定結果より、いずれの試料もUN単体と同じく参照電極に対して-0.75Vよりも貴の電位でUNが陽極溶解した。これらの結果をもとに陽極電位を参照電極に対して-0.65-0.60Vとして模擬照射済みUNペレットの定電位電解を行った結果、いずれの試料もUは大部分が溶解し液体Cd陰極中に回収されたが、Mo, Pdは溶解せずに陽極に残留し、Ndは溶解後溶融塩中に残留した。

The electrolysis of burnup-simulated uranium nitride, UN, containing representative solid fission product elements (Mo, Pd, Nd) was investigated in the molten LiCl-KCl eutectic salt with 0.54 wt% UCl from the view point of application of pyrochemical reprocessing to nitride fuel cycle. It was found from cyclic voltammetry and anodic polarization curve measurement that anodic dissolution of UN began at about -0.75 V vs. Ag/AgCl reference electrode in all samples. After the electrolysis at the constant anodic potential of -0.65 -0.60 V vs. Ag/AgCl, most of UN was dissolved into LiCl-KCl as UCl at the anode, and U was recovered in the liquid Cd cathode in all samples. Further, Nd was dissolved into LiCl-KCl as NdCl, while Mo and Pd were not dissolved but remained at the anode.