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次世代燃料サイクルのための高レベル廃液調整技術開発,20; 不溶解残渣含有固化体の作製と相状態

Development of high-level liquid waste conditioning technology for advanced nuclear fuel cycle, 20; Synthesis of ceramics waste forms containing dissolution

黒崎 健*; 大石 佑治*; 牟田 浩明*; 山中 伸介*; 森田 泰治

Kurosaki, Ken*; Oishi, Yuji*; Muta, Hiroaki*; Yamanaka, Shinsuke*; Morita, Yasuji

次世代核燃料サイクルの再処理におけるガラス固化の負担を軽減する高レベル廃液調整技術を開発することを目的として、不溶解残渣及び高レベル廃液から回収されたPd及びRuを合わせて固化する技術について検討した。不溶解残渣を模擬するMo-Ru-Rh-Pd合金と、Pd金属及びRuO$$_{2}$$との混合物の固化では、常圧焼結では不可であるが、放電プラズマ焼結法では強固な固化体が得られることがわかった。すなわち、加圧焼結法を用いれば不溶解残渣及び回収したPd, Ruを固化できる。XRD測定及びSEM/EDX分析により、固化体の相状態を評価した結果を、添加した合金相からMoが分離し、Moをベースとした新たな相が生成することがわかった。

Development of high-level liquid waste (HLW) conditioning technology for advanced nuclear fuel cycle was conducted for the purpose of the reduction of potential problems in the verification process for HLW. It includes development of separation technology for Mo, Pd and Ru from HLW and development of separate treatment of the insoluble residue. As solidification method for insoluble residue, the composite materials of Mo-Ru-Rh-Pd alloys, Pd metal and RuO$$_{2}$$ were prepared by spark plasma sintering method and the characterization of the solidified materials was performed by examining their microstructure and phase state. These materials were solidified by hot-press methods. Mixed phases of Mo-Ru-Rh-Pd alloys, Pd metal and newly appeared phase of Mo metal were observed in the solidified materials.

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