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Reduction behavior of UO$$_{2}$$$$^{2+}$$ in molten LiCl-RbCl and LiCl-KCl eutectics by using tungsten

溶融LiCl-RbCl及びLiCl-KCl共晶塩中におけるタングステンを用いたUO$$_{2}$$$$^{2+}$$の還元挙動

永井 崇之; 上原 章寛*; 藤井 俊行*; 山名 元*

Nagai, Takayuki; Uehara, Akihiro*; Fujii, Toshiyuki*; Yamana, Hajimu*

溶融LiCl-RbCl及びLiCl-KCl共晶塩中におけるUO$$_{2}$$$$^{2+}$$からUO$$_{2}$$$$^{+}$$又はU$$^{4+}$$への、タングステンと塩素ガスを用いることによるウランの還元反応を調査した。各ウランイオンの濃度は分光光度測定手法により求めた。400$$^{circ}$$Cの溶融LiCl-RbCl共晶塩中に塩素ガスを供給しないでタングステンを浸漬すると、6価のUO$$_{2}$$$$^{2+}$$の36%が5価のUO$$_{2}$$$$^{+}$$へ還元した。塩素ガスを溶融塩中に供給すると、UO$$_{2}$$$$^{2+}$$の96%が4価のU$$^{4+}$$へ還元した。UO$$_{2}$$$$^{2+}$$の還元により発生したタングステンオキシ塩化物のWOCl$$_{4}$$は、実験セルの上部に付着することを確認した。一方、500$$^{circ}$$Cの溶融LiCl-KCl共晶塩では、タングステンと塩素ガスを用いることでUO$$_{2}$$$$^{2+}$$の84%がU$$^{4+}$$へ還元した。

The reduction of uranium from UO$$_{2}$$$$^{2+}$$ to UO$$_{2}$$$$^{+}$$ or U$$^{4+}$$ in molten LiCl-RbCl and LiCl-KCl eutectics was examined by using tungsten and chlorine gas. Spectrophotometric technique was adopted to determine the concentration of uranium species. When tungsten was immersed into the LiCl-RbCl eutectic melt at 400$$^{circ}$$C without supplying chlorine gas, 36% of the total weight of the hexavalent of UO$$_{2}$$$$^{2+}$$ was reduced to the pentavalent of UO$$_{2}$$$$^{+}$$. Under purging chlorine gas into the melt, 96% of UO$$_{2}$$$$^{2+}$$ was reduced to the tetravalent of U$$^{4+}$$. Tungsten oxy-chloride of WOCl$$_{4}$$ was produced via the reductions of UO$$_{2}$$$$^{2+}$$, which was volatized from the melt and adsorbed on the upper part of experimental cell. On the other hand, 84% of UO$$_{2}$$$$^{2+}$$ in the LiCl-KCl eutectic melt at 500$$^{circ}$$C was reduced to U$$^{4+}$$ by using tungsten and chlorine gas.

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パーセンタイル:84.29

分野:Materials Science, Multidisciplinary

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