Development of advanced reprocessing system based on precipitation method using pyrrolidone derivatives as precipitants; Overall evaluation of system

ピロリドン誘導体を沈殿剤として用いる沈殿法による高度化沈殿法再処理システムの開発; システムの総合評価

池田 泰久*; 川崎 武志*; 原田 雅幸*; 野上 雅伸*; 川田 善尚*; Kim, S.-Y.*; 森田 泰治  ; 近沢 孝弘*; 染谷 浩*; 菊池 俊明*

Ikeda, Yasuhisa*; Kawasaki, Takeshi*; Harada, Masayuki*; Nogami, Masanobu*; Kawata, Yoshihisa*; Kim, S.-Y.*; Morita, Yasuji; Chikazawa, Takahiro*; Someya, Hiroshi*; Kikuchi, Toshiaki*

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の成果を総合的に発表する。U, Puや他の元素の沈殿挙動、沈殿剤の安定性等の観点から、N-n-ブチル-2-ピロリドンとN-ネオペンチル-2-ピロリドンが、U選択的分離の第一沈殿工程及びU-Pu分離の第二沈殿工程にそれぞれ最適な沈殿剤と判断した。工学的規模の装置による沈殿生成、沈殿分離の試験を実施し、プロセスの成立性を確認するとともに沈殿の直接焼成により燃料ペレットを製造できることを明らかにした。以上の結果から、本システムが将来の高速炉燃料再処理法の一つの候補となりうると評価した。

An advanced reprocessing system for spent FBR fuels based on two precipitation processes using pyrrolidone derivatives as precipitants has been developed. Experimental results of precipitation behavior of U, Pu and other elements, the heat- and radiation-resistance of precipitants, the thermal decomposition properties of precipitates showed that N-n-butyl-2-pyrrolidone and N-neopentyl-2-pyrrolidone are the appropriate precipitants for the first and second precipitation steps, respectively. From the engineering investigation, We confirmed that the precipitation and the filtration can be done efficiently using the engineering scale equipment and that the fuel pellets are directly prepared by the calcination of the precipitates. On the basis of these results, we evaluated that the proposed system is expected to be one of candidates of the future reprocessing systems for spent FBR fuels.