MOX燃料電解溶解技術開発,3; 固体廃棄物中のPuO溶解試験

都所 昭雄; 綿引 政俊; 木原 義之; 石井 康彦*; 小笠原 誠洋*; 大高 昭博*

PNC TN8410 96-238, 86 Pages, 1996/08

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硝酸に対して難溶性である二酸化プルトニウム(PuO)の溶解技術向上を目指した電解溶解試験を実施している。この電解溶解法は硝酸銀の電解酸化反応で生成するII価の銀イオン(Ag)を酸化剤とし、PuO(IV)がPuO(V)を経由しPuO(VI)まで酸化することにより硝酸への溶解が進行する方法である。本報告書は、プルトニウム燃料製造施設で発生する固体廃棄物に付着あるいは含まれるPuOを硝酸へ溶解する方法として、電解溶解法の適用性を確認することを目的として実施したものをまとめたものである。金属廃棄物を模擬したステンレス製の試験片は、酸化剤として用いるII価の銀イオン濃度に依存して、PuOの溶解率が高くなることを確認した。これは、II価の銀イオン濃度にPuOの溶解が依存することやステンレス表面へのII価の銀イオンによる浸食効果が寄与しているものと考えられる。また、難燃性廃棄物を模擬したハイパロングローブおよびビニルバッグの試験片は、不燃性廃棄物と同様に酸化剤として用いるII価の銀イオン濃度に依存して、PuOの溶解率が高くなることを確認した。しかし、表面の浸食による効果は観測されず、ステンレスに比べるとPuOの溶解率は低い。可燃性廃棄物については、プルトニウム廃棄物処理開発施設(PWTF)で焼却を施した焼却灰を模擬して試験を実施した。焼却灰構成成分とMOXとの混合比によらず、99.9%以上の溶解率が得られ、焼却灰中のPuOの溶解にII価の銀イオンが有効に寄与していることを確認した。これらの結果から、固体廃棄物中のPuOを電解溶解法により効率的に溶解でき、固体廃棄物中のPuをほぼ全量を溶解できる見通しを得ることができた。

MOX燃料製造簡素化プロセス(ショートプロセス)における基礎試験の成果,1; 概要及びPu富化度調整試験

向 泰宣; 加藤 良幸; 吉元 勝起; 澤 秀志*; 大高 昭博*

no journal, , 

ショートプロセスは、実用化戦略調査研究(以下、FS)フェーズ2の評価において主概念に選定された簡素化ペレット法燃料製造の主要技術である。本報告では、ショートプロセスの概要を述べるとともにPu富化度調整の簡素化を目的とした模擬溶液を用いた送液試験及びMOX転換試験の成果について報告する。

MOX粉末中のPu溶解性向上試験

谷川 聖史; 加藤 良幸; 栗田 勉; 小松崎 舞*; 大高 昭博*; 中道 英男*

no journal, , 

簡素化ペレット法開発のうち、ペレット製造過程で発生するスクラップの再利用を図るため、MOX粉末中の難溶解性Puを溶解するための研究を行っている。MOX中のPu溶解方法として、MOX粉末を1600C以上で焼結ペレットにし硝酸で溶解する方法があるが、沸騰硝酸でもMOX中のPu溶解性は約50%の難溶解性である。これに対し、Puの硝酸への溶解性向上を目的として、SiCとPu反応物である珪酸塩の硝酸溶解性に着目し、SiCとMOX粉末の混合粉を1300C, 1400Cで加熱した粉末試料の溶解性を調査した結果、1300Cで加熱した試料では約70%のPuが20C硝酸に溶解することが分かった。