Development of advanced reprocessing system using high selective and controllable precipitants, 1; Overview of system and recent advances on precipitation behavior of uranyl ions

高選択・制御性沈殿剤による高度化沈殿法再処理システムの開発,1; システムの概要とウラニルイオンの沈殿挙動に関する研究の最近の進展

野上 雅伸*; 川崎 武志*; 鷹尾 康一朗*; 野田 恭子*; 杉山 雄一*; 原田 雅幸*; 池田 泰久*; 森田 泰治  ; 近沢 孝弘*; 菊池 俊明*; 西村 建二*

Nogami, Masanobu*; Kawasaki, Takeshi*; Takao, Koichiro*; Noda, Kyoko*; Sugiyama, Yuichi*; Harada, Masayuki*; Ikeda, Yasuhisa*; Morita, Yasuji; Chikazawa, Takahiro*; Kikuchi, Toshiaki*; Nishimura, Kenji*

ピロリドン誘導体を用いた沈殿法による高速炉燃料の高度化再処理システムを開発している。このシステムでは、第1沈殿工程で低配位性・低疎水性のピロリドン誘導体を用いてウラニルイオン(U(VI))のみを選択的分離し、第2沈殿工程で高配位性・高疎水性のピロリドン誘導体を用いて残りのU(VI)及びPu(IV, VI)を共沈させて回収する。各種ピロリドン誘導体によるU(VI)沈殿試験の結果、第1沈殿工程用の沈殿剤としてN-n-ブチル-2-ピロリドン(NBP)あるいはN-iso-ブチル-2-ピロリドン(NiBP)が、第2沈殿工程用の沈殿剤としてN-ネオペンチル-2-ピロリドン(NNpP)あるいはN-(1,2-ジメチル)プロピル-2-ピロリドン(NDMProP)が最適であることがわかった。また、U沈殿物の燃料化についても検討を行い、200C付近でウラン化合物とピロリドン化合物とに熱分解した後に450C以上でか焼することで熱処理後のウラン酸化物中の不純物を低減できることを明らかにした。

A reprocessing system for spent FBR fuels based on the two precipitation processes has been proposed. In this system, first only U(VI) species are precipitated using pyrrolidone derivatives (NRP) with low hydrophobicity and donicity, and secondly residual U(VI) and Pu(IV, VI) are precipitated simultaneously using pyrrolidone derivative with high precipitation ability. In order to develop such a reprocessing method, behavior of uranyl ions in HNO has been studied using various novel NRP. In this presentation, recent advances on precipitation behavior and of uranyl ions and calcination of U(VI)-NRP will be introduced.