Advanced ORIENT cycle, toward realizing intensified transmutation and utilization of radioactive wastes

放射性廃棄物の高度核変換及び有効利用の実現に向けた、先進オリエントサイクル

小澤 正基; 小山 真一  ; 鈴木 達也*; 藤田 玲子*; 三村 均*; 藤井 靖彦*

Ozawa, Masaki; Koyama, Shinichi; Suzuki, Tatsuya*; Fujita, Reiko*; Mimura, Hitoshi*; Fujii, Yasuhiko*

核燃料サイクル由来の環境負荷の極少化を図るため、先進オリエントサイクルと称する、新しい研究開発戦略を構築した。先進的分離技術の核心は3級ピリジン樹脂によるイオン交換クロマト法(IXC)と触媒的電解採取法(CEE)で、前者は使用済燃料から直接、3ステップの分離により高純度のAm, Cm及びPu/U/Npの3フラクションの分離を可能とし、MAリサイクルの効率化に大きく寄与することが明らかとなった。一方、Pdアダトムを利用する後者技術については、特に塩酸媒体で希少元素FP(Ru, Rh, Pd, Tc, Re)の分離効率が著しく増大することが明らかとなり、回収元素の水素製造触媒利用などの実現に向け大きな技術的進展があった。他、機能性イオン交換剤によるCs及びSrの分離が研究開発中で、さらにレーザー化学法などによるLLFP(Cs, Se, Sn)の同位体分離法の基礎研究に着手した。

To minimize the ecological burden originating in nuclear fuel recycling, a new R&D strategy, Adv.-ORIENT (Advanced Optimization by Recycling Instructive ElemeNTs) cycle, was set forth. A key separation tool is ion exchange chromatography (IXC) by a tertiary pyridine resin having soft donor nitrogen atoms. This method has provided individual recovery of pure Am and Cm products with a Pu/U/Np fraction from irradiated fuel in just a 3-step separation. A catalytic electrolytic extraction (CEE) method by Pd has been employed to separate, purify and fabricate RMFP catalysts. High separation efficiency of RMFP proved hydrochloric acid as a suitable media for their recovery. Different functioned ion exchangers, e.g., ammonium molybdophosphate (AMP), have been investigated for the separation of Cs. Theoretical and laboratory studies on the isotope separation of LLFPs were begun for Se, Sn and Cs.