核燃料サイクルにおける希土類戦略

New strategy on rare earth in advanced nuclear fuel cycle

小澤 正基; 鈴木 達也*; 篠田 佳彦 ; 高木 直行*

Ozawa, Masaki; Suzuki, Tatsuya*; Shinoda, Yoshihiko; Takagi, Naoyuki*

究極的な放射性廃棄物の低減を目指した新核燃料サイクル戦略,先進オリエントサイクル研究、を進めている。この新戦略は全アクチノイドや長寿命核分裂生成物の分離・変換に、稀少元素(原子力レアメタル)のリサイクル(分離・利用)も加えた研究となっている。本論では主として希土類元素に焦点を当て、その収量や放射化学特性,4f/5f元素のインター及びイントラグループ分離研究を論じ、加えて希土類産業廃棄物であるUやThの燃焼処理やその新燃料としての妥当性、及び能動的稀少元素生産システムとしての核分裂炉の利用可能性について論ずる。

Toward the ultimate minimization of radioactive wastes, a new fuel cycle paradigm has been proposed as Advanced ORIENT Cycle strategy. The strategy will cover the recycle of some specific fission products (i.e., rare metals) as well as enhanced P and T of all of actinides and long-lived fission products. The paper will particularly discuss, with focusing on rare earths in the spent nuclear fuel, the radiochemical properties and separation chemistry of inter- and intra-group separations of 4f/5f elements by tertiary pyridine resin. Furthermore, incineration possibility of Th separated from rare earth ore is evaluated as source of U, new nuclear fuel. New ideas of thorium utilization as nuclear fuels and of active creation of artificial rare elements in a fission reactor will also be introduced.