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Supposed existence of Np$$^{4+}$$ in a genuine dissolver solution from the results of extraction simulation by PARC-L code

実溶解液中にNp$$^{4+}$$が存在することのPARC-Lコードによる抽出シミュレーション計算結果からの推定

朝倉 俊英; 宝徳 忍; 森田 泰治

Asakura, Toshihide; Hotoku, Shinobu; Morita, Yasuji

実使用済燃料の溶液(実溶解液)を用い、実験室規模で、再処理の抽出-分離プロセス実験を、ミキサセトラを抽出器に用いて行った。実験では、Np$$^{(VI)}$$O$$_{2}$$$$^{2+}$$とNp$$^{4+}$$を区別するために、${it n}$-ブチルアルデヒドをNp$$^{(VI)}$$O$$_{2}$$$$^{2+}$$のNp$$^{(V)}$$O$$_{2}$$$$^{+}$$への還元剤として用いた。水相のNp濃度から、NpがU、Puとともに溶解液から抽出されたと考えられる。Np挙動を精査するために、原子力機構の公開抽出シミュレーションコード、PARC-Lを用いて66ケースの計算を行った。その結果、われわれは、溶解液中で60%がNp$$^{4+}$$の場合の計算結果が、実験結果でのNpの抽出-分離挙動を最もよく再現することを見出した。それゆえ、この溶解液は、Npの抽出-分離挙動に影響するのに十分な割合でNp$$^{4+}$$を含んでいた、と考えられた。

With a genuine spent fuel soltuion (a dissolver solution), a laboratory-scale reprocessing experiment of an extraction-separation process was performed using mixer-settlers as extactors. In the experiment, n-butyraldehyde was utilized as a reducing reagent of Np$$^{(VI)}$$O$$_{2}$$$$^{2+}$$ to Np$$^{(V)}$$O$$_{2}$$$$^{+}$$ for the purpose to distinguish Np$$^{(VI)}$$O$$_{2}$$$$^{2+}$$ from Np$$^{4+}$$. From the Np concentration in the aqueous phase, Np would be extracted from the dissolver solution together with U and Pu. The scrutiny of Np behavior was performed utilizing 66 cases of calculation results by a Japan Atomic Energy Agency open extraction simulation code, the Programm for Advanced Extraction with Radiation Effect Calculation-Lightened version. From the scrutiny, the authors found that the calculation result with 60% of Np$$^{4+}$$ in the dissolver solution represented the best experimental extraction-separtion behavior of Np. Therefore, it was supposed that the dissolver solution contained sufficient proportion of Np$$^{4+}$$ to affect the extraction-separation behavior of Np.

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分野:Nuclear Science & Technology

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