Research and development of recycling technology of irradiated beryllium

照射済ベリリウムのリサイクル技術に関する研究開発

Kotov, V.*; Savchyk, V.*; Zorin, B.*; Tazhibayeva, I.*; 河村 弘; 土谷 邦彦 ; Druyts, F.*

Kotov, V.*; Savchyk, V.*; Zorin, B.*; Tazhibayeva, I.*; Kawamura, Hiroshi; Tsuchiya, Kunihiko; Druyts, F.*

照射済ベリリウムの再処理技術の開発は、将来の利用において必要不可欠である。その処理技術の目的は、長寿命核種であるトリチウムとコバルト60を含む放射化生成物を照射済ベリリウムから除去し、ベリリウムの機械的特性を復元することである。現在、照射済ベリリウムの産業規模での再処理技術はない。本論文は、ベリリウムを塩化物と反応させ、トリチウムとコバルトを除去する方法に基づいた技術とその改良について記述している。この処理能力は、技術的設備において化学反応の効率や化学形態の変化,化学反応における熱効果のバランスなどに影響され、不純物の除去効率はベリリウムの純度に影響する。このため、ベリリウムが塩素と反応し生成する過程における、非放射性同位元素である水素とコバルトを用いた除去効率を求めることにより、産業規模での再処理の可能性を検討した。

Processing of irradiated beryllium allows to improve economical and ecological characteristics of its further utilization. Main goals of purification are to decontaminate beryllium from radioactive products, including long-lived H and Co, and to restore the mechanical properties of beryllium. At present there are no technologies for industrial processing of irradiated beryllium. The paper discuss on the technology and its modifications, which are based on transfer of metal beryllium into chloride and its purification from tritium and cobalt. The laboratory research of this approach showed positive results but limitations as for productivity and total consumption of the reagents. Productivity has sufficient impacts on balance of the heat effects of chemical reaction, requirements for dispersion of initial product, as well as it changes efficiency of the chemical processes and phase composition ratio of the reagents in some parts of technological facility. We considered the possibilities to provide required temperature modes for the sections, where beryllium is transferred into chloride and its reverse conversion, and to define purity degree by measuring the non-radioactive isotopes of hydrogen and cobalt. Potentials of the alternative technologies were considered as well.