(57)【要約】【課題】  使用済み酸化物原子燃料を処理して酸化ウラン、酸化プルトニウムおよび酸化マイナーアクチニドを回収するマイナーアクチニドリサイクル方法を提供する。【解決手段】  この方法は、使用済み酸化物原子燃料を陽極として溶融塩電解法により溶解し、酸化ウランを第１の陰極に析出させる第１の溶融塩電解工程４と、酸化ウランと酸化ネプツニウムを含む第１の混合酸化物を第２の陰極に析出させる第２の溶融塩電解工程５と、塩素ガスと酸素ガスの混合ガスを吹き込みながら酸化ウラン、酸化ネプツニウム、酸化プルトニウムおよび酸化アメリシウムを含む第２の混合酸化物を第３の陰極に析出させる第３の溶融塩電解工程６と、陰極に析出した酸化ウラン、第１、第２の混合酸化物に付着した溶融塩を分離する溶融塩分離工程８と、を有する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
使用済み酸化物原子燃料を処理して酸化ウラン、酸化プルトニウムおよび酸化マイナーアクチニドを回収するマイナーアクチニドリサイクル方法において、
使用済み酸化物原子燃料を陽極として溶融塩電解法により溶解し、酸化ウランを第１の陰極に析出させる第１の溶融塩電解工程と、
前記第１の溶融塩電解工程の後に、前記第１の陰極を第２の陰極と取り替える第１の陰極取替え工程と、
前記第１の陰極取替え工程の後に、前記陽極および溶融塩を取り替えずに溶融塩電解法により溶解し、酸化ウランと酸化ネプツニウムを含む第１の混合酸化物を第２の陰極に析出させる第２の溶融塩電解工程と、
前記第２の溶融塩電解工程の後に、前記第２の陰極を第３の陰極と取り替える第２の陰極取替え工程と、
前記第２の陰極取替え工程の後に、前記陽極および溶融塩を取り替えずに溶融塩電解法により溶解し、塩素ガスと酸素ガスの混合ガスを吹き込みながら酸化ウラン、酸化ネプツニウム、酸化プルトニウムおよび酸化アメリシウムを含む第２の混合酸化物を第３の陰極に析出させる第３の溶融塩電解工程と、
前記第１の陰極取替え工程の後に、前記第１陰極に析出した酸化ウランに付着した溶融塩を分離する第１の溶融塩分離工程と、
前記第２の陰極取替え工程の後に、前記第２陰極に析出した前記第１の混合酸化物に付着した溶融塩を分離する第２の溶融塩分離工程と、
前記第３の溶融塩電解工程の後に、前記第３陰極に析出した前記第２の混合酸化物に付着した溶融塩を分離する第３の溶融塩分離工程と、
を有することを特徴とするマイナーアクチニドリサイクル方法。
【請求項２】
前記第１、第２および第３の溶融塩分離工程で得られた酸化ウラン、酸化プルトニウム、酸化ネプツニウムおよび酸化アメリシウムを回収して燃料被覆管に充填して原子燃料を製造する原子燃料製造工程をさらに有することを特徴とする請求項１に記載のマイナーアクチニドリサイクル方法。
【請求項３】
前記第３の溶融塩電解工程の後に、溶融塩中に塩素ガスと酸素ガスの混合ガスを吹き込むことにより、その溶融塩中に残留したキュリウムを沈殿させる沈殿工程と、
前記沈殿工程の後に、前記キュリウム沈殿を回収するキュリウム回収工程と、
を有することを特徴とする請求項１または２に記載のマイナーアクチニドリサイクル方法。
【請求項４】
前記第１、第２および第３の溶融塩電解工程は、珪酸ジルコニウムを含む非導電性材料からなる溶融塩電解槽るつぼを用いることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のマイナーアクチニドリサイクル方法。
【請求項５】
前記第１、第２および第３の溶融塩電解工程は、非導電性材料からなる溶融塩電解槽るつぼと、溶融塩電解槽るつぼ内の溶融塩中に出し入れ可能に挿入された陽極および陰極とを用いることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のマイナーアクチニドリサイクル方法。
【請求項６】
前記第１の溶融塩分離工程は、前記第１の陰極に析出した酸化ウランに付着している塩を蒸発させる塩蒸発工程を含み、
前記塩蒸発工程の後に前記第１の陰極に残留した酸化ウランをキャスクに入れて、酸化ウランが燃料として必要となるまで貯蔵する貯蔵工程をさらに有すること、を特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載のマイナーアクチニドリサイクル方法。
【請求項７】
前記第２および第３の溶融塩分離工程の後に、前記第１および第２の混合酸化物を各々燃料被覆管に充填して原子燃料を製造する原子燃料製造工程と、
前記第２および第３の溶融塩分離工程の後に、製造された原子燃料を、マイナーアクチニド燃料として、軽水炉、プルサーマル炉もしくは高速炉に装荷して燃焼させる工程と、
を有することを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載のマイナーアクチニドリサイクル方法。
【請求項８】
前記第１、第２および第３の溶融塩電解工程で使用される溶融塩は、マイナーアクチニドイオンを溶融塩中で安定化することのできるイオン半径の大きいカチオンから構成される塩化ナトリウムと塩化セシウムの混合塩、塩化ナトリウムと塩化ルビジウムの混合塩、塩化セシウムと塩化リチウムの混合塩、塩化ナトリウムと塩化マグネシウムの混合塩、塩化ナトリウムと塩化カリウムの混合塩、塩化リチウムと塩化ストロンチウムの混合塩、塩化リチウムと塩化カルシウムの混合塩、フッ化ナトリウムとフッ化カリウムの混合塩、フッ化リチウムとフッ化カリウムの混合塩、フッ化ナトリウムとフッ化リチウムの混合塩、塩化ナトリウムとフッ化ナトリウムの混合塩、塩化カリウムとフッ化カリウムの混合塩のいずれかの混合塩であることを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載のマイナーアクチニドリサイクル方法。
【請求項９】
前記第１、第２および第３の溶融塩分離工程は、前記第１、第２および第３の陰極に析出した前記各酸化物を加熱し、これらの酸化物に付着している溶融塩を溶融してこの溶融塩を分離して除去する工程を含むこと、を特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記載のマイナーアクチニドリサイクル方法。
【請求項１０】
前記第１、第２および第３の溶融塩分離工程は、前記第１、第２および第３の陰極に析出した前記各酸化物を加熱し、これらの酸化物に付着している溶融塩を蒸発させてこの溶融塩を分離して除去する工程を含むこと、を特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記載のマイナーアクチニドリサイクル方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は使用済み酸化物原子燃料を処理して酸化ウラン、酸化プルトニウムおよび酸化マイナーアクチニドを回収するマイナーアクチニドリサイクル方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、使用済み酸化物原子燃料は、硝酸に溶解して有機溶媒により核分裂生成物を除去し、価数を調整することにより、酸化ウランや酸化プルトニウムを分けて回収するピューレックス法が開発されていた。また、溶融塩電解法を用いて使用済み酸化物原子燃料を処理する方法では、酸化ウランを陰極に回収した後、塩素ガスと酸素ガスの混合ガスにより酸化プルトニウムを回収する方法や、陰極に酸化ウランと酸化プルトニウムを共析させる方法が知られている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１１−６４５７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
使用済み酸化物原子燃料を処理して酸化ウラン、酸化プルトニウムおよび酸化マイナーアクチニドを同時に回収する技術については知られていない。
【０００４】
本発明はかかる従来技術の課題を解決するためになされたもので、使用済み酸化物原子燃料を処理して酸化ウラン、酸化プルトニウムおよび酸化マイナーアクチニドを回収するマイナーアクチニドリサイクル方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、使用済み酸化物原子燃料を処理して酸化ウラン、酸化プルトニウムおよび酸化マイナーアクチニドを回収するマイナーアクチニドリサイクル方法において、使用済み酸化物原子燃料を陽極として溶融塩電解法により溶解し、酸化ウランを第１の陰極に析出させる第１の溶融塩電解工程と、前記第１の溶融塩電解工程の後に、前記第１の陰極を第２の陰極と取り替える第１の陰極取替え工程と、前記第１の陰極取替え工程の後に、前記陽極および溶融塩を取り替えずに溶融塩電解法により溶解し、酸化ウランと酸化ネプツニウムを含む第１の混合酸化物を第２の陰極に析出させる第２の溶融塩電解工程と、前記第２の溶融塩電解工程の後に、前記第２の陰極を第３の陰極と取り替える第２の陰極取替え工程と、前記第２の陰極取替え工程の後に、前記陽極および溶融塩を取り替えずに溶融塩電解法により溶解し、塩素ガスと酸素ガスの混合ガスを吹き込みながら酸化ウラン、酸化ネプツニウム、酸化プルトニウムおよび酸化アメリシウムを含む第２の混合酸化物を第３の陰極に析出させる第３の溶融塩電解工程と、前記第１の陰極取替え工程の後に、前記第１陰極に析出した酸化ウランに付着した溶融塩を分離する第１の溶融塩分離工程と、前記第２の陰極取替え工程の後に、前記第２陰極に析出した前記第１の混合酸化物に付着した溶融塩を分離する第２の溶融塩分離工程と、前記第３の溶融塩電解工程の後に、前記第３陰極に析出した前記第２の混合酸化物に付着した溶融塩を分離する第３の溶融塩分離工程と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、ＵＯ２／ＮｐＯ２を同時に混合酸化物として回収できるので、従来、高レベル放射性廃棄物もしくはマイナーアクチニドを含んだ廃棄物として処分されるＮｐ，Ａｍなどを燃料として原子炉に入れて燃焼させることができ、廃棄物発生量を低減できる。
【０００７】
また、発熱性で半減期が比較的短いキュリウムを他のマイナーアクチニドと分けて回収できるので、高レベル放射性廃棄物もしくはマイナーアクチニドを含んだ廃棄物として処分される廃棄物発生量を低減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、使用済み酸化物原子燃料を処理して酸化ウラン、酸化プルトニウムおよび酸化マイナーアクチニドを回収する本発明に係るマイナーアクチニドリサイクル方法の実施形態について、図面を参照して説明する。図１は本実施形態のマイナーアクチニドリサイクル方法の手順を示すフロー図であり、図２は図１の溶融塩電解工程の詳細を示すフロー図であり、図３は図２の溶融塩電解工程で使用される装置を模式的に示す斜視図である。
【０００９】
図１において、原子炉で燃焼させた使用済み燃料（使用済み酸化物原子燃料）１は、脱被覆工程２で被覆管を取り除かれた後、溶融塩電解工程３に移される。溶融塩電解工程３では、図２および図３を参照して後述するように、使用済み燃料１が陽極に接続され、溶融塩電解法により陽極で使用済み燃料１が溶解される。溶融塩電解工程３は、第１、第２および第３の溶融塩電解工程の三つの工程に分かれており、各工程ごとに陰極を取り替えて、それぞれ、第１、第２、第３の陰極が用いられる。溶融塩電解るつぼとその中の溶融塩、ならびに陽極は、継続して同じものが用いられる。
【００１０】
図２に示すように、第１の溶融塩電解工程４では、第１の陰極に酸化ウランのみ析出させ、第１の陰極で酸化ウランを８０％程度回収する。次に、第１の陰極を溶融塩電解るつぼから取り出して、代わりに第２の陰極を挿入する（第１の陰極取り替え工程３０）。そして、第２の溶融塩電解工程５で、第２の陰極に電位を制御すると共に塩素と酸素の混合ガスを吹き込みながら、酸化ウランと酸化ネプツニウムの混合物である第１の混合酸化物を第２の陰極に析出させる。
【００１１】
次に、第２の陰極を溶融塩電解るつぼから取り出して、代わりに第３の陰極を挿入する（第２の陰極取り替え工程３１）。そして、第３の溶融塩電解工程６で、混合ガスの組成を変化させて第３の陰極に、酸化ウラン、酸化ネプツニウム、酸化プルトニウムおよび酸化アメリシウムの混合物である第２の混合酸化物を析出させる。このとき、キュウリウムは溶融塩中にイオンで残留させる。
【００１２】
次に、溶融塩分離工程８で、第２および第３の陰極に回収した混合酸化物に付着した塩を除去する。その後、粉砕工程９で適当な粒径の顆粒燃料とする。さらに、振動充填工程１０でマイナーアクチニド燃料１１とし、原子炉（軽水炉、プルサーマル炉もしくは高速炉）１２にターゲット燃料（マイナーアクチニドを消滅させることを目的とした燃料）として装荷する。
【００１３】
次に、図３を参照して、溶融塩電解工程３で使用される溶融塩電解装置を説明する。前述のように、第１、第２、第３の溶融電解工程それぞれで陰極１７を交換して第１、第２、第３の陰極を用いるが、図３に示す溶融電解装置は、第１、第２、第３の溶融電解工程で使用される溶融電解装置を共通に表している。
【００１４】
電解槽るつぼ１４には溶融塩１８が収容される。電解槽るつぼ１４は上部に開口を有し、この開口を閉じるように上蓋１３が被せられている。陽極１５、陰極１７、参照電極２０、攪拌機１９およびガス吹き込み管３０が、上蓋１３を貫通して、電解槽るつぼ１４内の溶融塩１８中に挿入されている。陽極１５および陰極１７の数は、適宜変更できるようになっている。
【００１５】
陽極１５の下部の周囲の溶融塩１８中に陽極バスケット１６が取り付けられ、陽極バスケット１６内に使用済みの酸化物原子燃料（図示せず）が収納される。
【００１６】
電解槽るつぼ１４は、耐食性を高くするために、表面が緻密な珪酸ジルコニウムＺｒＳｉＯ４もしくはパイログラファイトを用いて炭素材と組み合わせた材料のものとする。電解槽るつぼ１４は電極として使用しない。
【００１７】
陽極１５および陰極１７は、パイログラファイト製の閉管円筒型であり、多数が電解槽るつぼ１４に挿入される。これらの陽極１５および陰極１７のうちで陽極端子または陰極端子に接続する本数を、溶融塩中のウランやネプツニウムなどのマイナーアクチニドイオンの溶解状態に依存して自由に変えることができる。接続する電極の本数を変えることにより、陽極１５と陰極１７の電極面積の割合を変化することができるので、アメリシウム等の微量の元素が溶解した場合にも電解条件を幅広く選択することができる。
【００１８】
使用済み燃料を、たとえば、パイログラファイト製の側面に孔のあいた陽極バスケット１６に入れる。陽極バスケット１６の中心には、陽極バスケット１６を保持する保持棒３１を設ける。保持棒３１を陽極１５に接続し、リードとして使用する。陽極バスケット１６を攪拌する場合には、保持棒３１を回転軸として陽極バスケット１６を回転させることも可能である。他の例として、陽極１５は陽極バスケット１６を付けずに陰極１７と同様な円筒型のパイログラファイトを使用することも可能である。
【００１９】
一方、溶融塩電解槽るつぼ１４には、たとえば塩化ナトリウムと塩化セシウムの混合塩を入れ、たとえばパイログラファイト製の円筒型陰極１７を挿入する。円筒型陰極１７には析出物の落下を防ぐためのセラミック製の受け皿（図示せず）を付けることも可能である。陽極バスケット１６に装荷された使用済み燃料は陽極溶解により、たとえばＵＯ２２＋イオンが陽極バスケット１６の孔を通して溶融塩１８中に溶ける。一方、陰極１７に、たとえば酸化ウランなどを析出させて回収する。
【００２０】
次に、第１、第２、第３の溶融塩電解工程それぞれを順に説明する。
【００２１】
第１の溶融塩電解工程で、使用済みの酸化物原子燃料は陽極バスケット１６に入れられ、陽極１５に接続される。一方、第１の陰極１７は、多数挿入された電極のうちから、陽極と陰極の面積比に基づいた本数を選択し、接続する。このとき、次の反応式に従って、使用済み燃料は溶融塩中に溶解する。また、第１の陰極の電位を制御しながら、第１の陰極に酸化ウランのみを析出させることができる。
【００２２】
陽極  ＵＯ２  →  ＵＯ２２＋  ＋  ２ｅ  
陰極  ＵＯ２２＋  ＋  ２ｅ  →  ＵＯ２ 
次に、酸化ウランのみを析出した第１の陰極を電解槽るつぼ１４から取り出し、第２の陰極１７を電解槽るつぼ１４に吹き込む。そして、第２の溶融塩電解工程５として、電位をポジティブに制御するか、もしくは溶融塩中にガス吹き込み管３０を通じて塩素ガスと酸素ガスの混合ガスを吹き込むことにより、ネプツニウムイオンをネプツニルＮｐＯ２２＋とし、溶融塩中に溶解させる。第２の陰極１７の電位を制御しながら、酸化ウランと酸化ネプツニウムを同時に第１の混合酸化物として第２の陰極に析出させ、回収する。このときの反応式は次のようになる。
【００２３】
陽極  ＵＯ２  →  ＵＯ２２＋  ＋  ２ｅ
ＮｐＯ２  →  ＮｐＯ２２＋  ＋  ２ｅ
陰極  ＵＯ２２＋  ＋  ２ｅ  →  ＵＯ２ 
ＮｐＯ２２＋  ＋  ２ｅ  →  ＮｐＯ２ 
この場合、塩素ガスと酸素ガスの混合ガスの割合を制御し、プルトニウムは４価のＰｕ４＋イオンの状態で存在するため、陰極に析出せず、溶融塩中に残留する。
【００２４】
次に、第１の混合酸化物が析出した第２の陰極を電解槽るつぼ１４から取り出し、第３の陰極１７を電解槽るつぼ１４に挿入する。そして、第３の溶融塩電解工程６を行なう。すなわち、塩素ガスと酸素ガスの混合ガスの酸素ガスの割合を増やした混合ガスを吹き込むことにより、プルトニウムイオンをプルトニルＰｕＯ２２＋とし、かつアメリシウムイオンをＡｍＯ２２＋の形態で溶融塩中に溶解させる。まず、第３の陰極１７の電位を制御しながら、残留している酸化ウランと酸化ネプツニウム、および酸化プルトニウムを第３の陰極１７に共析させて溶融塩中のプルトニウムイオンをほとんど回収する。その後、塩素ガスと酸素ガスの混合ガス中の酸素の割合を高くして、残留しているウラニルイオン、ネプツニルイオン、プルトニルイオンとＡｍＯ２２＋イオンを同時に、酸化ウランと酸化ネプツニウム、および酸化プルトニウム、酸化アメリシウムの混合物である第２の混合酸化物の形で第３の陰極１７に析出させ、回収する。このときの反応式は次のようになる。
【００２５】
陽極  ＰｕＯ２  →  ＰｕＯ２２＋  ＋  ２ｅ
１／２ Ａｍ２Ｏ３  →  Ａｍ３＋  ＋  ３／２ Ｏ２  ＋  ２ｅ
Ａｍ３＋  ＋  Ｏ２→  ＡｍＯ２２＋
２ Ｃｌ−  →  Ｃｌ２  ＋  ２ｅ
陰極  ＵＯ２２＋  ＋  ２ｅ  →  ＵＯ２
ＮｐＯ２２＋  ＋  ２ｅ  →  ＮｐＯ２
ＰｕＯ２２＋  ＋  ２ｅ  →  ＰｕＯ２
ＡｍＯ２２＋  ＋  ２ｅ  →  ＡｍＯ２
残留している酸化ウランと酸化ネプツニウム、および酸化プルトニウムを第３の陰極に共析させる塩素ガスと酸素ガスの混合の割合は１：１程度が適当であるが、１：２〜２：１までは可能である。
【００２６】
この場合、塩素ガスと酸素ガスの混合ガスの割合を制御しても、キュリウムはＣｍ３＋の状態で、６価のＣｍＯ２２＋イオンにはならないため、溶融塩中に溶解した状態で第３の陰極１７に析出せず、溶融塩中に残留する。
【００２７】
次に、溶融塩中に酸素ガスを吹き込むことにより、残留したＣｍ３＋は酸化物Ｃｍ２Ｏ３の形態になり、沈殿する（酸化Ｃｍ沈殿工程７）。酸化キュリウム（Ｃｍ２Ｏ３）の沈殿は、遠心式回収装置（図示せず）などを用いて選択的に回収することができる。
【００２８】
また、塩素ガスと酸素ガスの混合ガス中の酸素ガスの割合を高くして、残留しているウラニルイオン、ネプツニルイオン、プルトニルイオンとＡｍＯ２２＋イオンを同時に、酸化ウランと酸化ネプツニウム、および酸化プルトニウム、酸化アメリシウムの第２の混合酸化物の形で陰極１７に析出させ、回収する場合、溶融塩中は極めて腐食性の強い高酸化雰囲気ｐＯ２−（ｌｏｇ（Ｏ２−濃度））が７以下になる。そのため、パイログラファイトのようなるつぼ材料では腐食量が増加し、るつぼの交換頻度が増加する。この実施形態では、表面が緻密な珪酸ジルコニウムＺｒＳｉＯ４を電解槽るつぼ１４の材料として用いる。また、パイログラファイトを用いる場合は炭素材と組み合わせた形とする。ここで、電解槽るつぼ１４は電極として使用せず、外部から挿入した陽極１５および陰極１７を用いることか、電解槽るつぼ１４は非導電性材料である珪酸ジルコニウムを使用することが可能である。
【００２９】
図２の溶融塩電解装置において、電解槽るつぼ１４を陽極として用いないので、陽極端子または陰極端子に接続する電極の本数を、溶融塩中のウランやネプツニウムなどのマイナーアクチニドイオンの溶解状態などに応じて変更し、電解条件を自由に変えることができる。接続する電極の本数を変えることにより、陽極と陰極の電極面積の割合を変化することができるので、アメリシウム等の微量の元素が溶解した場合にも電解条件を幅広く選択することができる。
【００３０】
電解槽に入れる溶融塩としては、塩化カリウムと塩化リチウムの混合塩だけでなく、塩化ナトリウムと塩化ルビジウムの混合塩、塩化セシウムと塩化リチウムの混合塩、塩化ナトリウムと塩化マグネシウムの混合塩、塩化ナトリウムと塩化カリウムの混合塩、塩化リチウムと塩化ストロンチウムの混合塩、塩化リチウムと塩化カルシウムの混合塩も使用可能である。さらに、ＡｍＯ２２＋イオンを安定化させるフッ化物を混合したフッ化ナトリウムとフッ化カリウムの混合塩、フッ化リチウムとフッ化カリウムの混合塩、フッ化ナトリウムとフッ化リチウムの混合塩、塩化ナトリウムとフッ化ナトリウムの混合塩、塩化カリウムとフッ化カリウムの混合塩のいずれかの混合塩も使用可能である。
【００３１】
第１の溶融塩電解工程４において回収した酸化ウランに付着した塩は、溶融塩分離工程８において、温度を１２００℃以上にして蒸発させて除去する。蒸発させる温度は、圧力を負圧にしながら蒸発させる場合は９００℃以上でも可能である。
【００３２】
溶融塩分離工程８で付着した塩を分離した酸化ウランは、使用済み燃料貯蔵用のキャスクに入れて貯蔵する。ここには発熱性の核種であるＰｕおよびＡｍが含まれていないので、キャスク間の距離を縮めて貯蔵できる。そのため酸化ウランの貯蔵施設は、使用済み燃料をそのまま貯蔵する施設に比較して施設規模を１／３にすることができる。
【００３３】
第２の溶融塩電解工程５において、第２の陰極に析出、回収した第１の混合酸化物（酸化ウランと酸化ネプツニウム）、および第３の溶融塩電解工程６で第３の陰極に析出、回収した第２の混合酸化物（酸化ウランと酸化ネプツニウムと酸化プルトニウムおよび酸化アメリシウム）は、溶融塩分離工程８において、付着した塩を温度１２００℃以上にして蒸発させて除去する。その後、粉砕工程９で、第１および第２の混合酸化物は適当な大きな顆粒に粉砕される。さらに、振動充填工程１０で、ターゲット燃料の形に成型加工される。成型加工されたターゲット燃料はマイナーアクチニド燃料１１として、原子炉（軽水炉、プルサーマル炉または高速炉）１２の燃料として装荷され、燃焼することにより燃料として使用される。その結果、使用済み燃料が廃棄物とされずに、超ウラン元素廃棄物（マイナーアクチニドを含んだ廃棄物）を１／２以下に低減することができる。
【００３４】
本実施形態におけるマイナーアクチニドリサイクルシステムでは、溶融塩電解工程３、溶融塩分離工程８および振動充填工程１０を行なう装置を各々１基ずつ設置することにより使用済み酸化物原子燃料の処理量を増加することができる。また、追加設置した後の前記溶融塩電解工程、溶融塩分離工程および振動充填工程の一部の装置を使用しないことにより、使用積み燃料の処理量の変化に柔軟に対応することができる。特に、使用済み酸化物原子燃料の処理量を毎年決まった量、たとえば、４００トンずつ増す場合にはその量に合わせて増設することができるので、プラントを建設した後の処理量の変化に対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明に係るマイナーアクチニドリサイクル方法の実施形態の手順を示すフロー図。
【図２】図１の溶融塩電解工程の詳細を示すフロー図。
【図３】図２の溶融塩電解工程で使用される溶融塩電解装置を模式的に示す斜視図。
【符号の説明】
【００３６】
１…使用済み燃料
２…脱被覆工程
３…溶融塩電解工程
４…第１の溶融塩電解工程
５…第２の溶融塩電解工程
６…第３の溶融塩電解工程
７…酸化キュリウム沈殿工程
８…溶融塩分離工程
９…粉砕工程
１０…振動充填工程
１１…マイナーアクチニド燃料
１２…原子炉
１３…上蓋
１４…電解槽るつぼ
１５…陽極
１６…陽極バスケット
１７…陰極
１８…溶融塩
１９…攪拌機
２０…参照電極
３０…第１の陰極取り替え工程
３１…第２の陰極取り替え工程
【図１】
2006308442.tif 000003
【図２】
2006308442.tif 000004
【図３】
2006308442.tif 000005