Electrochemical behavior of neptunium in NaCl-2CsCl melt

NaCl-2CsCl溶融塩中のネプツニウムの電気化学挙動

林 博和 ; 湊 和生*

Hayashi, Hirokazu; Minato, Kazuo*

将来の核燃料サイクルに関する検討において使用済燃料の再処理法として期待されている乾式再処理法の開発には、プロセスにおける超ウラン元素(TRU)の挙動を理解することが必要である。本発表では、酸化物燃料の乾式再処理プロセスでの利用が考えられているNaCl-2CsCl溶融塩中のネプツニウムの挙動を、サイクリックボルタンメトリ法などの電気化学的手法によって測定した結果を報告する。LiCl-KCl共晶溶融塩中での挙動と同様にNp(IV)イオンはNp(III)イオンを経てNpに還元されること、及びこれらの酸化還元電位と各イオンの拡散係数などの測定データを示す。

For a basis of the future nuclear fuel cycle, understanding the behavior of transuranium elements (TRU: Np, Pu, Am, Cm) is important. Experimental study on pyrochemical reprocessing of the fuels containing TRU is one of the important topics. But limited data are available on the behavior of TRU in some molten salts including NaCl-2CsCl melt which is considered to be used for pyrochemical reprocessing of MOX fuels in RIAR process. Only the electrochemical behavior of NpNp redox couple has been reported for Np ions in NaCl-2CsCl melt. In the present study, behavior of Np ions including the reduction of Np in NaCl-2CsCl melt was investigated. A typical cyclic voltammogram shows 2 groups of the signals corresponding to Np species. They were assigned to the redox reactions of Np/Np and NpNp, respectively by comparing with those observed in LiCl-KCl melt. The redox potentials and the diffusion coefficients obtained by various transient electrochemical techniques will be presented.