回収ウランの反応性向上に係る検討

村下 信二; 岩田 顕; 天本 一平; 松原 梯ニ*; 和泉 昌弘*

JNC TN6400 99-002, 48 Pages, 1999/06

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製錬転換施設の転換用原料である回収ウランUO3は、これまで同施設で実施された小規模試験や中規模試験において、UF6転換に係る反応性改善について各種知見が得られてきたが、「回収ウラン転換実用化試験研究」において連続運転を実施していく上で、製品収率や稼動率の向上を目指して、さらなる基礎データを取得する必要ができた。本基礎試験は「回収ウランの反応性向上」について、水和前処理から、F2フッ化に至る基礎試験を、ビーカと熱天秤を使用して実施し、以下の結果を得ることができた。(1)水和前処理において、UO3を水和することにより、UO3の反応性を向上することができた。水和のために供給する水の量は、製品収率に鑑みると、H2O/UO3Mol比で2以上にすることが好ましく、2.4が最大値であった。(2)UO3を水和することによりUO3水和物が生成されるが、水和物の形成状態は、UO3粉体の粒度に因るところが大きく、より活性な微細粒子から構成される粉体については、水を添加することにより粉体が凝集してしまうため、水和を実施することが非常に困難である。従って、微細粒子の水和には、粒径の大きな混合させてやる必要がある。(3)水和による比表面積は、純粋添加量に比例して増大するものと考えられていたが、H2O/UO3mol比で2より2以下の方が大きくなることがわかったため、写真等を参考にウラン水和物生成プロセスについて考察してみた。そして、比表面積の増大が必ずしもウランの反応性向上に寄与しない事実をみつけ、今後の反応性改善の課題のひとつとした。