Preparation of TRU alloys by electrochemical or lithium reduction method

電解還元もしくはリチウム還元法によるTRU合金の調製

中島 邦久  ; 岩井 孝; 荒井 康夫; 倉田 正輝* ; 中村 勤也*; 有田 裕二*

Nakajima, Kunihisa; Iwai, Takashi; Arai, Yasuo; Kurata, Masaki*; Nakamura, Kinya*; Arita, Yuji*

超ウラン元素(TRU)の核変換用金属燃料の燃料製造や燃料設計開発には、TRU合金の状態図や熱力学データに関する情報が欠かせない。本研究では、これらデータベース構築のための試験に供するTRU合金試料を酸化物原料粉から調製することにした。TRU元素を含んだ数グラムの母合金をその混合酸化物の電解還元により調製したが、Pu酸化物単体の電解還元では試料の表面のみしか金属まで還元が進まないことが判明した。NpやPuを高濃度に含んだ混合酸化物の電解還元については、低融点の金属が生成し難しくなることが予想されたため、リチウム(Li)還元法を適用することでTRUを高濃度に含有した合金試料については調製した。

Information on phase diagram and thermodynamic data of transuranium (TRU) alloys are required for the development of metallic fuel fabrication technology and fuel design for TRU transmutation. In the present study, TRU alloys were prepared from their mixed oxides to establish these informations. A few grams of mother alloys containing TRU elements were prepared from their mixed oxides in the electrochemical reduction method. However, it was found in the electrochemical reduction of PuO that only the sample surfaces were reduced to metal. It is anticipated that the electrochemical conversion of mixed oxides with high Np and Pu contents into metals are difficult owing to production of low-melting metals. Thus, the Li reduction method was applied to the reduction of mixed oxides with high TRU contents and the alloys with high Np and Pu contents were prepared.