(57)【要約】  本発明は、プルトニウムの酸化状態(IV)から酸化状態(III)への還元に基づいたプルトニウムストリッピング操作における、抗亜硝酸剤としてのブチルアルデヒドオキシムの使用に関する。適用:有機相中で抽出可能であること、およびその中で亜硝酸を破壊できることという2種の特性を有する化合物の使用が有用となり得る、使用済み核燃料の再処理の任意の方法、ならびに、特にプルトニウムの還元ストリッピングの1種または複数の操作を含む全ての方法。【特許請求の範囲】
【請求項１】
プルトニウムの還元ストリッピング操作における、抗亜硝酸剤としてのブチルアルデヒドオキシムの使用であって、前記操作が、
a)有機希釈剤中に抽出剤を含有し、ストリッピングされるプルトニウムも含有する水非混和性溶媒相を、プルトニウム(IV)をプルトニウム(III)へ還元できる作用剤およびブチルアルデヒドオキシムを含有する硝酸水性相と接触させる工程と、次いで
b)前記溶媒相および水性相を分離する工程と
を含む使用。
【請求項２】
還元剤が硝酸ウラナスである、請求項1に記載の使用。
【請求項３】
硝酸水性相が、第2の抗亜硝酸剤を含有し、この抗亜硝酸剤が前記水性相中において亜硝酸を破壊することができる、請求項1または請求項2に記載の使用。
【請求項４】
第2の抗亜硝酸剤が硝酸ヒドラジニウムである、請求項3に記載の使用。
【請求項５】
前記水性相のブチルアルデヒドオキシム濃度が0.2mol/l〜0.5mol/lである、請求項1から4のいずれか一項に記載の使用。
【請求項６】
前記水性相の硝酸ヒドラジニウム濃度が0.05mol/l〜0.1mol/lである、請求項4または請求項5に記載の使用。
【請求項７】
抽出剤がリン酸トリアルキルである、請求項1から6のいずれか一項に記載の使用。
【請求項８】
リン酸トリアルキルがリン酸トリ-n-ブチルである、請求項7に記載の使用。
【請求項９】
有機希釈剤がドデカンである、請求項1から8のいずれか一項に記載の使用。
【請求項１０】
ドデカンがn-ドデカンである、請求項9に記載の使用。
【請求項１１】
プルトニウムストリッピング操作が、使用済み核燃料の再処理の間に実施される、請求項1から10のいずれか一項に記載の使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プルトニウムの酸化状態(IV)から酸化状態(III)への還元に基づいたプルトニウムストリッピング操作における、抗亜硝酸剤としてのブチルアルデヒドオキシムの使用に関する。
【０００２】
本発明は、有機相中に抽出可能であること、およびその中で亜硝酸を破壊できることという2つの面の特性を有する化合物の使用が有用であり得る、使用済み核燃料の再処理の任意のプロセス、特に、プルトニウムの還元ストリッピングの1種または複数の操作を含むプロセスに適用することができる。
【０００３】
そのような操作は、例えば、最新の再処理工場(フランスのLa Hagueサイトの工場UP3およびUP2-800、日本の六ヶ所工場)で採用されているピューレックス法の第1の除染サイクル中に、および「第2のプルトニウムサイクル」として知られている後続のプルトニウム精製サイクル中にも存在する。
【０００４】
それらは、ピューレックス法から派生する一定数のプロセス、例えば、フランス原子力庁の名において国際公開第2006/072729号で公開されている国際PCT出願に記載されているものの中にも存在する。
【背景技術】
【０００５】
プルトニウムの還元ストリッピング操作は、溶媒相に対するその親和性が非常に低い酸化状態(III)へプルトニウムを還元することにより、その中でプルトニウムが酸化状態(IV)にある有機相(または溶媒相)から水性相へプルトニウムを通過させる工程にある。
【０００６】
プルトニウム(IV)のプルトニウム(III)への還元は、水性相に添加され、抗亜硝酸剤により安定化された還元剤により誘発される。
【０００７】
例えば、上述のLa Hagueおよび六ヶ所工場で採用されているピューレックス法の第1の除染サイクルの場合、U/Puストリームの分配の間にプルトニウムをストリッピングするのに使用される還元剤は、硝酸ウラナスまたはU(IV)であり、他方で、抗亜硝酸剤は、ヒドラジンとしても知られている硝酸ヒドラジニウムである。
【０００８】
考慮されるべき主要な化学反応は、
・  硝酸ウラナスによるPu(IV)のPu(III)への還元(機能的反応):
U4++2Pu4++2H2O→UO22++2Pu3++4H+
・  Pu(III)のPu(IV)への再酸化(寄生反応):
Pu3++HNO2+1.5H++0.5NO3-→Pu4++0.5H2O+1.5HNO2
・  ヒドラジンによる亜硝酸のアジ化水素酸への破壊(有用な反応)、
N2H5NO3+HNO2→N3H+HNO3+2H2O;および
・  テクネチウムによるヒドラジンの破壊(二次寄生反応):
Tc(酸化型)+N2H5NO3→Tc(還元型)+...
Tc(還元型)+HNO3→Tc(酸化型)+HNO2+...
【０００９】
最初の2種の反応は、水性相および溶媒相中で生じ、他方で、ヒドラジンによる亜硝酸の破壊反応は、ドデカン中で30%(v/v)のリン酸トリ-n-ブチル(TBP)からなる溶媒相中へのヒドラジンの非抽出性が原因で、水性相中でのみ生じる。
【００１０】
溶媒相中のプルトニウム(III)の存在は、少量でさえ、最初の2種の反応により硝酸ウラナスの酸化を触媒し、それにより亜硝酸を発生させる。
【００１１】
実験用遠心抽出器で実施した実験的研究の間に、抽出器での滞留時間が短い場合(数秒程度)でさえ、硝酸ウラナスの消費量が非常に多いことが観察された。この硝酸ウラナスの酸化は、本質的に溶媒相中で発生し、ヒドラジンは、水性相中にのみ存在する。したがって、この操作の操作スキームは、大過剰の還元剤を提供する。
【００１２】
ヒドラジンによる亜硝酸の破壊反応により形成されたアジ化水素酸は、反応、
HN3+HNO2→N2+N2O+H2O
に従って、引き続き亜硝酸と反応する。
【００１３】
しかし、この反応の反応速度は、ヒドラジンによる亜硝酸の破壊反応のものより非常に遅く、そのため、アジ化水素酸は、分配の流出水性相および溶媒相中に見られる。
【００１４】
したがって、アジ化水素酸の爆発性に付随する危険性から保護するために、溶媒相の循環方向から見て、プルトニウムストリッピングを行う反応器の下流に配置された反応器中に、亜硝酸蒸気を導入することにより、溶媒相中に存在するアジ化水素酸の量を約3分の1に削減し、残余のアジ化水素酸に比して過剰量の亜硝酸を確保する(判定基準-NO2-/N3->2との整合)。したがって、この判定基準と整合させることにより、開発上のさらなる制約が課される。
【００１５】
最後に、後続の溶媒処理操作の間の、水酸化ナトリウムおよび炭酸ナトリウムによるアジ化水素酸の中和は、さらなるナトリウムの導入に反映されるが、この元素は、廃棄物ガラス固化に使用されるガラスの耐浸出性に関する規格により課される最大のナトリウム含有量に従うように考慮される必要がある。
【００１６】
したがって、ヒドラジンが溶媒相中に抽出できず、結果として水性相中でしか作用しないという事実のために、試薬の大量消費および該プロセスの開発に制約を課す化学種の生成に到る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１７】
【特許文献１】国際公開第2006/072729号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
したがって、本発明者らは、プルトニウム(III)のプルトニウム(IV)への再酸化を阻止できるように、したがってこの再酸化に付随する制約の全てをまたは排除さえするように、亜硝酸と反応することにより亜硝酸を破壊できるだけでなく、プルトニウムの還元ストリッピング操作で使用される型の溶媒相により抽出することもできる化合物を見出すという目標を自ら設定した。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
この目的、および他の目的は、プルトニウムの還元ストリッピング操作における、抗亜硝酸剤としてのブチルアルデヒドオキシムの使用を提案する本発明により達成される。
【００２０】
このオキシムは、式、
CH3-(CH2)2-CH=N-OH
に相当する。
【００２１】
本発明によると、プルトニウムの還元ストリッピング操作は、
a)有機希釈剤中に抽出剤を含有し、ストリッピングされるプルトニウムも含有する水非混和性溶媒相を、プルトニウム(IV)をプルトニウム(III)へ還元できる還元剤およびブチルアルデヒドオキシムを含有する硝酸水性相と接触させる工程と、次いで
b)該溶媒相および水性相を分離する工程と
を含む。
【００２２】
この操作では、還元剤は、好ましくは硝酸ウラナスである。
【００２３】
ブチルアルデヒドオキシムは、単独の抗亜硝酸剤として使用することができ、または、対照的に、水性相中で亜硝酸を破壊できる第2の抗亜硝酸剤と共に使用することができる。この場合、工程a)で使用される硝酸水性相中にやはり存在する第2の抗亜硝酸剤は、好ましくは硝酸ヒドラジニウムである。
【００２４】
いずれの場合も、水性相のブチルアルデヒドオキシム濃度は、好ましくは0.2mol/l〜0.5mol/lの範囲である。
【００２５】
水性相の硝酸ヒドラジニウム濃度に関しては、それが存在する場合、好ましくは0.05mol/l〜0.1mol/lの範囲である。
【００２６】
本発明によると、溶媒相中に存在する抽出剤は、特にリン酸トリアルキル、例えば、リン酸トリ-n-ブチル(TBP)、リン酸トリイソブチル(TiBP)またはリン酸トリイソアミル(TiAP)であり、TBPが好ましい。
【００２７】
この抽出剤がその中に存在する有機希釈剤は、液液抽出のために提案されている様々な炭化水素、例えば、トルエン、キシレン、t-ブチルベンゼン、トリイソプロピルベンゼン、ケロシンおよび直鎖または分岐鎖のドデカン、例えば、n-ドデカンまたは水素化テトラプロピレン(TPH)からそれ自体を選択することができ、後者の2種の炭化水素が好ましい。
【００２８】
さらに、プルトニウムの還元ストリッピング操作は、使用済み核燃料の再処理の間に実施されることが好ましく、すなわち、使用済み核燃料の再処理プロセスで使用される操作の1種を表す。
【００２９】
抗亜硝酸剤としてのブチルアルデヒドオキシムの使用は、多くの利点を提供する。
【００３０】
具体的には、このオキシムが、溶媒相中に抽出可能であり、強い抗亜硝酸化能により、その相中のプルトニウム(III)のプルトニウム(IV)への再酸化を非常に効率的に阻止できることが判明しているので、その使用によって、
・  プルトニウムの還元ストリッピング操作を実施するのに必要な硝酸ウラナスおよびヒドラジンの量(後者が使用されている場合)を大幅に削減すること、
・  その結果、この操作専用の装置中へのこれらの試薬の導入点の数を削減すること、したがってこの装置を簡素化すること、
・  プルトニウム(III)のプルトニウム(IV)への再酸化の結果としてプルトニウムの還元ストリッピング操作の下流に存在する制約の全て、例えば、ピューレックス型プロセスに関しては、溶媒相中のアジ化水素酸、およびこの酸を中和するための追加のナトリウムの存在に付随する爆発の危険性を制限するために亜硝酸蒸気を導入する必要性も削減すること、または排除さえすること、
・  そのストリッピングの間にプルトニウムの濃縮係数を増大させること、および結果としてこのようにストリッピングされたプルトニウムを精製するための操作の操作スキームを簡素化すること、ならびに追加の利点として、試薬の消費量および装置のサイズが削減されること
が可能になる。
【００３１】
本発明の他の構成および利点は、以下に続き、添付の図面について言及する実施例を読めば明らかになろう。
【００３２】
言うまでもなく、これらの実施例は、単に本発明の主題の例示として示すものであり、この主題の制限を構成するものでは全くない。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】硝酸ウラナス、ヒドラジンおよびブチルアルデヒドオキシムを含有する硝酸水性相を用いて(曲線A)、または硝酸ウラナス、ヒドラジンおよびアセトアルドオキシムを含有する硝酸水性相を用いて(曲線B)実施した、硝酸ウラナスによるプルトニウムの還元ストリッピング操作後に得られた溶媒相の吸光度(λ=650nm)の、分で表現される時間の関数としての変化を曲線の形態で示す図である。
【図２】U/Puストリームの分配を伴うピューレックス型プロセスの第1の除染サイクルの間に一般的に使用されている、硝酸ウラナスによるプルトニウムの還元ストリッピング操作を図式的形態で示す図である。
【図３】図2で例示している3種の異なる操作実施スキーム:ヒドラジンのみが抗亜硝酸剤として使用されている第1のスキーム(白色長方形)、第1のスキームで使用されている硝酸ウラナスおよびヒドラジンの量の削減を伴わずにブチルアルデヒドオキシムがヒドラジンと共に使用されている第2のスキーム(黒色長方形)、ならびに第1のスキームで使用されている硝酸ウラナスおよびヒドラジンの量の削減と共に、ブチルアルデヒドオキシムがヒドラジンと共に使用されている第3のスキーム(破線の長方形)について、Parexコードにより求めた際のヒドラジン消費プロファイルをヒストグラムの形態で示す図である。
【図４】ブチルアルデヒドオキシムを抗亜硝酸剤として使用すれば、U/Puストリームの分配を伴うピューレックス型プロセスの第1の除染サイクルで使用できると思われる、硝酸ウラナスによるプルトニウムの還元ストリッピング操作を図式的形態で示す図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【００３４】
ブチルアルデヒドオキシムの溶媒相における抽出性および抗亜硝酸化能の証明
ブチルアルデヒドオキシムの、溶媒相中へ抽出される能力およびその中で亜硝酸を破壊する能力は、硝酸ウラナスによるプルトニウムの還元ストリッピングの2種の異なる試験、すなわち、混合-デカンテーション段階の機能をシミュレートする条件下で実施した第1の試験、および実験用遠心抽出器で実施した第2の試験により証明した。
【００３５】
1)混合-デカンテーション段階の機能をシミュレートする試験
この試験は、
- 以下のもの、
25g/lのPu(IV)、
2.5mol/lの硝酸、
0.1mol/lのヒドラジン、および
0.5mol/lのオキシム、
(このオキシムは、式:CH3-CH=N-OHのブチルアルデヒドオキシムまたはアセトアルドオキシムである)
を含有する水性相を調製すること、
- TPH中で30%(v/v)のTBPからなる溶媒相(それ自体が同じ酸濃度の硝酸溶液を用いて予め平衡させられている)を用いてこの水性相を平衡させること(溶媒相の水性相に対する容積比(O/A)は2である)、
- 水性相の40g/lの割合で硝酸ウラナスを水性相に添加すること、
- 水性相および溶媒相を1分間混合すること、
- 遠心分離により水性相および溶媒相を分離すること、および次いで
- その硝酸ウラナス濃度の変化を評価するために、650nmの波長で、溶媒相の吸光度を120分にわたる間隔で測定すること
にある。
【００３６】
具体的には、試験したオキシムが溶媒相中に抽出され、その相中のPu(III)のPu(IV)への再酸化を阻止するのに十分に亜硝酸を破壊する(この場合、溶媒相の硝酸ウラナス濃度は安定なままである)か、またはそうではなく、次いで、Pu(III)のPu(IV)への再酸化により消費されるため、溶媒相の硝酸ウラナス濃度が低下する。
【００３７】
該試験は、室温で実施する。
【００３８】
図1は、時間の関数として得られた吸光度値を曲線の形態で示し、曲線Aはブチルアルデヒドオキシムを含有する水性相を用いて実施した試験に相当し、曲線Bはアセトアルドオキシムを含有する水性相を用いて実施した試験に相当する。
【００３９】
この図で示すように、溶媒相の硝酸ウラナス濃度は、ブチルアルデヒドオキシムを含有する水性相を用いて実施した試験の場合、その水性相からの分離の後、120分より長く安定であり、このことは、溶媒相中へ抽出され、その中で亜硝酸を破壊し、したがってPu(III)のPu(IV)への再酸化を阻止する、このオキシムの本当の能力の証拠である。
【００４０】
他方で、構造的に非常にブチルアルデヒドオキシムに類似しているアセトアルドオキシムを含有する水性相を用いて実施した試験の場合、それにもかかわらず、溶媒相の硝酸ウラナス濃度は、急速に低下して、その水性相からの分離の約60分後にx軸に達する。
【００４１】
2.実験用遠心抽出器での試験
実験用遠心抽出器は、DC電動機により固定中心軸の周りを回転するシリンダー(またはボウル)、ならびに水性相および溶媒相をこのシリンダー中に導入する、およびそこから除去するためのシステムを備える一段式装置である。
【００４２】
ボウルは、混合室およびデカンテーション室を備える。それぞれの供給回路により運搬される水性相および溶媒相は、共通の管を介して、その中で急速なブレンディングが生じる混合室へ運ばれる。次に、得られたエマルジョンは、流出してデカンテーション室へ入り、そこで、水性相および溶媒相は、遠心力場の影響下で急速に分離される。それらは、次いで、求心コレクターにより装置から抽出され、2個の独立のチャネルを介して除去される。
【００４３】
そのような装置は、使用済み核燃料の再処理工場で採用することを意図しているプロセスの実行可能性および妥当性のチェックを、実験室規模で可能にする。
【００４４】
該試験は、以下の操作パラメーターを使用して実施した。
・  進入溶媒相
TPH中で30%(v/v)のTBP
Pu(IV)濃度:20.86g/l
HNO3濃度:0.2mol/l
流量:252ml/h
・  進入水性相
U(IV)濃度:83g/l
HNO3濃度:1mol/l
ヒドラジン濃度:0.11mol/l
ブチルアルデヒドオキシム濃度:0.5mol/l
流量:101ml/h
・  U(IV)/Pu(IV)比:1.6
・  O/A容積比:2.5
・  ミキサー中の相の滞留時間:20秒
【００４５】
その結果は以下のTable I(表1)に示す。
【００４６】
【表１】
2010529442.tif 000002
【００４７】
この表は、消費された硝酸ウラナスと溶媒相からストリッピングされたプルトニウムとの比が、0.5に非常に近いことを示し、このことは、この溶媒相において再酸化されたプルトニウム(III)が、ほとんどないことを意味する。さらに、溶媒相の硝酸ウラナス濃度は、抽出器から出た後、2時間より長く安定なままであった。
【００４８】
同じ型の抽出器で実施したが、抗亜硝酸剤としてヒドラジンのみを含有する水性相を使用した、比較目的の類似の試験により、消費された硝酸ウラナスとストリッピングされたプルトニウムとの比が2倍大きくなり、プルトニウム除染係数が半分になった。
【００４９】
ブチルアルデヒドオキシムは、したがって、ヒドラジンとは異なり、溶媒相中で亜硝酸を破壊でき、したがってこの相におけるプルトニウム(III)のプルトニウム(IV)への再酸化を阻止できる。
【実施例２】
【００５０】
ミキサー-デカンターにおけるプルトニウムの還元ストリッピングへの本発明の適用
ブチルアルデヒドオキシムは、U/Puストリームの分配を伴うピューレックス型プロセスの第1の除染サイクルにおけるプルトニウムの選択的ストリッピング操作で有利に使用できる。
【００５１】
これは、一般的に、硝酸ウラナスを還元剤として、およびヒドラジンを抗亜硝酸剤として使用し、ミキサー-デカンターで採用される操作である。
【００５２】
この操作を図式的に表す図2に示すように、U(VI)およびPu(IV)を担持し、該サイクルの同時抽出区域から到達する溶媒相は、8個のミキサー-デカンター段階を含む、「Puストリッピング」として知られている、BXと示す区域に入る。
【００５３】
各段階で、この溶媒相を、硝酸ウラナスおよびヒドラジンを含有する低酸度の硝酸水性相(0.05M〜2M)と混合し、次いでこの相から分離する。
【００５４】
「Puストリッピング」区域を離れた水性相は、4個のミキサー-デカンター段階を含み、プルトニウムによりストリッピングされたウラン(VI)部分をこの水性相から除去する(新たな溶媒相中への再抽出により)機能を備える、「U洗浄」として知られている、BSと示す区域に入る。「Puストリッピング」区域を離れた溶媒相は、それ自体、「Uストリッピング」区域へ運搬され、この相からウラン(VI)をストリッピングする機能を備える。
【００５５】
このように採用したプルトニウムストリッピング操作は、プルトニウムの寄生再酸化の実質的原因が、ミキサー-デカンターのデカンテーション区画における溶媒相の相対的に長い滞留時間であるため、大過剰の硝酸ウラナス(化学量論量の10倍)およびヒドラジンの使用を必要とする。
【００５６】
したがって、プルトニウムストリッピング操作中に十分な硝酸ウラナスの存在を確保するために、硝酸ウラナスおよびヒドラジンを「Puストリッピング」区域の数点内に導入する。
【００５７】
抗亜硝酸剤としてのブチルアルデヒドオキシムの使用に付随するゲインを評価するために、この型の操作専用のソフトウェアであり、La Hague工場の生産現場の設計および操作分析に使用されているParexコードを用いて、3種の異なるスキームをシミュレートした。
【００５８】
第1のスキーム(以下のスキーム1)は、抗亜硝酸剤としてヒドラジンのみを使用する標準的スキームに相当する。
【００５９】
第2のスキーム(以下のスキーム2)は、標準的スキームで使用する硝酸ウラナスおよびヒドラジンの量の削減を伴わずに、溶媒相におけるプルトニウム(III)再酸化反応を阻止するのに十分な量でブチルアルデヒドオキシムをヒドラジンと共に使用するスキームに相当する。
【００６０】
第3のスキーム(以下のスキーム3)は、標準的スキームで使用される硝酸ウラナスおよびヒドラジンの量の削減とブチルアルデヒドオキシムの使用を組み合わせるスキームに相当する。
【００６１】
これらのシミュレーションの結果は、
・  スキーム1、2および3のそれぞれについて、硝酸ウラナスおよびヒドラジンの量と「Puストリッピング」区域中に導入したプルトニウムの量の間の比、消費した硝酸ウラナスおよびヒドラジンの量と「Puストリッピング」区域中に導入したプルトニウムの量の間の比、生成したアジ化水素酸の量と消費したヒドラジンの量の間の比、ならびに、最後に、生成したアジ化水素酸の量と「Puストリッピング」区域中に導入したプルトニウムの量の間の比を示す以下のTable II(表2)、ならびに
・  3種のスキームについて、「U洗浄」区域(段階BS1〜BS4)および「Puストリッピング」区域(段階BX1〜BX8)の各段階で得たヒドラジン消費量、スキーム1に相当する白色長方形、スキーム2に相当する黒色長方形およびスキーム3に相当する破線の長方形を示す図3
に示す。
【００６２】
これらのシミュレーションで、水性相においてブチルアルデヒドオキシムに優先してヒドラジンを消費したことを考慮したことに留意されたい。したがって、ブチルアルデヒドオキシムの消費量はシミュレートしなかったが、溶媒相におけるPu(III)の再酸化の欠如により、この試薬の消費量が非常に低くなると考え得る。
【００６３】
【表２】
2010529442.tif 000003
【００６４】
この表およびこの図は、ブチルアルデヒドオキシムの水性相への添加が、溶媒相におけるPu(III)の再酸化の阻止を可能にすること、およびこの阻止が、硝酸ウラナスの消費量、ヒドラジンの消費量およびアジ化水素酸の生成量の約80%の削減に反映されることを示す。
【００６５】
このことが、スキーム3(導入した硝酸ウラナスの量の事実上10倍の削減および導入したヒドラジンの量の2倍の削減)で提案した、「Puストリッピング」区域中に導入する硝酸ウラナスおよびヒドラジンの量の削減を実質的に可能にし、それにより、図2に示すこれらの試薬の導入の多数の点の削減が可能となる。
【００６６】
したがって、「Puストリッピング」区域の開始点での硝酸ウラナスの1回のみの導入およびこの同じ区域の終点での抗亜硝酸剤(ブチルアルデヒドオキシム+ヒドラジン)の1回のみの導入を伴い、この区域で使用される装置の簡素化をもたらす、図4に示すスキームに従ったプルトニウムストリッピングの実定を想定し得る。
【００６７】
言うまでもなく、ブチルアルデヒドオキシムは、溶媒相におけるPu(III)の再酸化を阻止するのに十分な濃度で存在すべきである。「Puストリッピング」区域に入る水性相おける0.2mol/l〜0.5mol/lの範囲の濃度が十分であると考えられ、さらに、この相におけるヒドラジン濃度は、おそらく0.05mol/l〜0.1mol/lである。
【００６８】
さらに、プルトニウムの還元ストリッピング操作における高濃縮係数の採用が、しばしば、それにより発生するプルトニウムの寄生再酸化の増大により制限されることが分かる。具体的には、濃縮係数の増大が、プルトニウム濃度および酸濃度の増大につながり、プルトニウム(III)のプルトニウム(IV)への再酸化反応の反応速度を加速させる。
【００６９】
したがって、この再酸化を阻止できる抗亜硝酸剤、例えば、ブチルアルデヒドオキシムの使用によって、プルトニウムストリームの精製専用の現場における、U/Puストリームの分配を伴うピューレックス型プロセスの操作スキームの簡素化、ならびに追加の利点として、試薬の消費量および装置のサイズの削減を想定することも可能になる。
【００７０】
具体的には、「第2のプルトニウムサイクル」の間に生成したプルトニウムストリームが、引き続きこのプルトニウムをプルトニウム酸化物へ転換するのに十分に濃縮されていない場合、より濃縮したストリームを得るために、プルトニウム製品の一部をこのサイクルの入口に再循環させる。したがって、処理する必要がある物質のストリームは増大し、特定の場合、この増大は、処理する必要があるプルトニウムストリームが倍加するまで続く可能性がある。このことは、試薬の消費量の増大および装置の大型化につながるが、「Puストリッピング」の間にブチルアルデヒドオキシムを使用することにより回避し得る。
【００７１】
(参考文献)
国際公開第2006/072729号
【図１】
2010529442.tif 000004
【図２】
2010529442.tif 000005
【図３】
2010529442.tif 000006
【図４】
2010529442.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成20年11月24日(2008.11.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
使用済み核燃料の再処理プロセスに関するプルトニウムの還元ストリッピング操作における、抗亜硝酸剤としてのブチルアルデヒドオキシムの使用であって、前記操作が、
a)有機希釈剤中に抽出剤を含有し、ストリッピングされるプルトニウムを含有する水非混和性溶媒相を、プルトニウム(IV)をプルトニウム(III)へ還元できる作用剤およびブチルアルデヒドオキシムを含有する硝酸水性相と接触させる工程と、次いで
b)前記溶媒相および水性相を分離する工程と
を含む使用。
【請求項２】
還元剤が硝酸ウラナスである、請求項1に記載の使用。
【請求項３】
硝酸水性相が、第2の抗亜硝酸剤を含有し、この抗亜硝酸剤が前記水性相中において亜硝酸を破壊することができる、請求項1または請求項2に記載の使用。
【請求項４】
第2の抗亜硝酸剤が硝酸ヒドラジニウムである、請求項3に記載の使用。
【請求項５】
前記水性相のブチルアルデヒドオキシム濃度が0.2mol/l〜0.5mol/lである、請求項1から4のいずれか一項に記載の使用。
【請求項６】
前記水性相の硝酸ヒドラジニウム濃度が0.05mol/l〜0.1mol/lである、請求項4または請求項5に記載の使用。
【請求項７】
抽出剤がリン酸トリアルキルである、請求項1から6のいずれか一項に記載の使用。
【請求項８】
リン酸トリアルキルがリン酸トリ-n-ブチルである、請求項7に記載の使用。
【請求項９】
有機希釈剤がドデカンである、請求項1から8のいずれか一項に記載の使用。
【請求項１０】
ドデカンがn-ドデカンである、請求項9に記載の使用。
【請求項１１】
プルトニウムストリッピング操作が、使用済み核燃料の再処理の間に実施される、請求項1から10のいずれか一項に記載の使用。
【国際調査報告】
2010529442.tif 000008
2010529442.tif 000009
2010529442.tif 000010
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