(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水性溶解混合物と接触させることによってプルトニウムまたはプルトニウム合金を溶解する方法であって、前記水性溶解混合物が、
硝酸１ないし１５ｍｏｌ／ｌ、
ギ酸、シュウ酸、アスコルビン酸、グリコール酸、酒石酸およびこれらの混合物から選択される、プルトニウムに対して錯形成特性を有するカルボン酸１ないし８ｍｏｌ／ｌ、および
尿素、ヒドラジン、ヒドロキシルアミンおよびこれらの混合物から選択される、少なくとも一つの-ＮＨ2基を有する化合物０．２ないし１．０ｍｏｌ／ｌ
を含む、方法。
【請求項２】
混合物が、１ないし１５ｍｏｌ／ｌの硝酸、１ないし８ｍｏｌ／ｌのギ酸、および０．２ないし１．０ｍｏｌ／ｌの尿素を含む、請求項１記載の方法。
【請求項３】
溶解が、周囲温度から混合物の沸点までの範囲において選択された温度で行われる、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
溶解が、２０ないし９０℃の温度で行われる、請求項３記載の方法。
【請求項５】
プルトニウム合金が、ガリウム、スカンジウム、インジウム、アルミニウム、セリウムおよびアメリシウムから選択された金属とのプルトニウム合金から選択される、請求項１ないし４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
以下の連続する工程：
−請求項１ないし５のいずれか一項に係る溶解方法を用いてプルトニウムまたはプルトニウム合金を溶解する工程；
−前記溶解工程で得られた硝酸媒体中の硝酸プルトニウム溶液を抽出することにより精製する工程；
−硝酸プルトニウムを酸化プルトニウムＰｕＯ2に転換する工程
を含む、プルトニウムまたはプルトニウム合金を酸化プルトニウムＰｕＯ2に転換する方法。
【請求項７】
請求項６記載の転換方法を用いてプルトニウムまたはプルトニウム合金を酸化プルトニウムに転換し、当該酸化プルトニウムの粉末から核燃料を調製することを含む、プルトニウムまたはプルトニウム合金から核燃料を調製する方法。
【請求項８】
１ないし１５ｍｏｌ／ｌの硝酸、１ないし８ｍｏｌ／ｌのギ酸、および０．２ないし１．０ｍｏｌ／ｌの尿素を含む、プルトニウムまたはプルトニウム合金を溶解するための水性溶解混合物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、硝酸、カルボン酸およびアミノ化合物の混合物からなる溶解媒体を使用する、プルトニウムまたはプルトニウム合金溶解方法に関する。
【０００２】
本発明の分野は、一般的に、合金化または非合金化プルトニウムの酸化プルトニウムへの転換の分野、特にＭＯＸ燃料の形態で、民間の原子炉において使用するために核兵器に含まれるプルトニウムの解体の範囲の分野とされる。
【０００３】
しかしながら、本発明に係る方法は、プルトニウムまたはその合金の一つの転換および変換を必要とする、あらゆる適用の範囲内において明らかに用いられる。
【０００４】
【従来の技術】
民間核電力需要のために、ＭＯＸ燃料形態での核兵器を分解することによって得られたプルトニウムの使用は、米国およびロシア連邦によって宣言された“過剰”ストックについて、世界レベルで研究されたオプションの一つであり、いずれも約５０トンに達する。これは、１９９２年１１月１２日のフランス−ロシア政府間合意で決められたＡＩＤＡ／ＭＯＸＩ計画の目的である。
【０００５】
核兵器を分解することにより得られたプルトニウムは、一般的には、ガリウム（Ｇａ）含量が５重量％までとされた、ガリウムとのプルトニウム合金である。
【０００６】
民間原子炉で燃焼される核兵器に含まれたプルトニウムは、一般的に、以下の主な工程；すなわち、プルトニウムの変性工程、プルトニウムのＰｕＯ2オキシドへの転換工程、および最後に、ＭＯＸ燃料の製造工程を組織化した処理パターンに従って回収される。
【０００７】
転換工程に関して、合金化プルトニウムをＰｕＯ2または（Ｕ、Ｐｕ）Ｏ2に転換する既知の処理は、以下の三つの主なカテゴリーに分類することができる。
−乾燥処理；
−高温冶金処理；
−水性処理。
【０００８】
いずれの場合でも、処理のタイプに関わりなく、以下の拘束に従わなければならない。
−リスクコントロール；
−高ガリウム精製；
−ＭＯＸ燃料製造に適した焼結可能な酸化物の供給；
−排出物および廃物制限。
【０００９】
合金化プルトニウムをＰｕＯ2または（Ｕ、Ｐｕ）Ｏ2に転換する際の主な障害は、工業的に確認されていない溶解のような最初の転換工程にある。
【００１０】
近年、フランスおよびロシア、そしてアメリカによって、この分野で多くの研究がされている。
【００１１】
乾燥処理は、ＰｕＯ2に転換するためにアメリカで用いられているＨＹＤＯＸ処理を含む。
【００１２】
この処理は、二つの連続操作、すなわち、プルトニウムのＰｕＨ2+XとＧａへのヒドリデーション(hydridation)（ＨＹＤ）と、ヒドリドを酸化物に酸化（ＯＸ）して、酸化プルトニウムを生ずることを含む。
【００１３】
両方の操作を、同一の装置内、または爆発性混合物Ｈ2／Ｏ2の存在に関する危険を制限する二つの別個の区分内において行うことができる。
【００１４】
この処理で得られたＰｕＯ2は、低焼結力および高ガリウム汚染レベルを有するという欠点を有する。
【００１５】
高温冶金処理は、溶融塩化物バスにおけるプルトニウムの溶解、続いて、化学置換または電解によるＰｕＯ2または（Ｕ、Ｐｕ）Ｏ2への転換に基づく。ガリウムの存在は、この処理の開始時においてＧａＣｌ3の形態で蒸留することによって除かれる。
【００１６】
得られたＰｕＯ2の焼結力は、注意を要し、誘導された廃物の取り扱いは、決められていない。このため、高温冶金処理は、工業的に応用できないことが知られている。
【００１７】
最初に溶解工程を含む水性処理転換方法は、低温での操作および要する調査と開発が最も少ないという利点を与える。
【００１８】
確かに、実際の溶解とは別に、ＭＯＸ燃料を製造するために用いられるその後の工程の全て、例えば、一般的に溶液の硝酸プルトニウム形態でのプルトニウムの精製、焼結可能なオキシドへの転換、燃料製造等が、特にフランスにおいて、既知であり、完全に制御されている。
【００１９】
多数の溶解媒体が、合金化または非合金化プルトニウムについて提案されている。
【００２０】
このように、金属プルトニウムは、スルファミン酸(sulphamic acid)（ＮＨ2ＳＯ3Ｈ）からなる溶解媒体において、周囲温度で急速に、３０ないし５０ｍｇ／分／ｃｍ2の速さで、優れた収率(yield)（９８％）で溶解される。
【００２１】
溶解は、以下の反応：
Ｐｕ＋３Ｈ+→Ｐｕ3+＋（３／２）Ｈ2
に従って起こる。
【００２２】
前記スルファミン酸処理は、米国のSavannah RiverおよびフランスのValducにおいて、一部の金属または合金化プルトニウム廃物をリサイクルするために、２５年間にわたって用いられている。
【００２３】
しかしながら、スルファミン酸を用いた溶解は、多数のリスクに関与しており、現在または将来の再処理プラントでは使用できないことを意味している。前記リスクとは、水素の甚大な放出並びに自燃性化合物の潜在的かつ不確かな生成に関わる本質的に化学的なリスクと、硫酸イオンを含む排水の取り扱いの困難性に関わる工業的環境問題である。
【００２４】
硝酸媒体における合金化プルトニウムの溶解は、最初に退けられた。これは、J.M.CLEVELAND"Plutonium Handbook", Chapter 13,WICK O.J Ed, ANS Publication, 1980に記載されているように、化学反応の継続を妨げる、金属表面上に付着酸化プルトニウム層を形成（不動態化現象）するからである。
【００２５】
塩酸を用いた合金化プルトニウムの溶解が、A.S.POLYAKOV, J.BOURGES, A.BOESCH, E.CAPELLE, H.BERCEGOL, P.BROSSARD, P.BROS, B.SICARDおよびH.BERNARDによる刊行物“AIDA/MOX: Progress Report on the Research concerning the Aqueous Processes for alloyed Plutonium Conversion to PuO2 or (U,Pu)O2”, Global 95, Versailles, France, 11-14 September 1995において記載されている。
【００２６】
オキサシド(oxacide)の代わりにヒドラシド(hydracide)を用いることにより、プルトニウム（III）のプルトニウム（IV）への酸化が潜在的に妨げられ、硝酸媒体中で生じる不動態化現象が排除される。また、この処理から上流で、蒸留することにより、ＨＣｌをリサイクルすることも可能である。
【００２７】
放出されたガスの量の測定およびタイプの同定を備えたガラス装置における、周囲温度で６ｍｏｌ／ｌのＨＣｌを用いて行った実験は、以下の式：
Ｐｕ＋３ＨＣｌ→Ｐｕ3+＋３Ｃｌ-＋（３／２）Ｈ2
に従って、殆ど残渣を生じることなく（約２重量％）、溶解されたプルトニウム１モル当たり、１．５モルの水素が産生されることを示した。
【００２８】
しかしながら、乾燥不溶物は自燃性であり、塩化物イオンの使用は、この処理を放棄されたものとする腐蝕および排出物の問題のために、工業的規模での取り扱いが困難である。
【００２９】
次いで、硝酸媒体における金属または合金化プルトニウムの溶解が、不動態化酸化プルトニウム層の形成による不都合を除くために徹底的に研究された。
【００３０】
こうして、D.G.KARRAKERによる刊行物“Mechanism of Plutonium Metal dissolution in HNO3-HF-N2H4溶液”、ＤＰ-ＭＳ-８５-４５、１９８５年９月６日は、不動態化層の形成が、強力な還元剤：硝酸ヒドラジン（NH2-NH2、HNO3）の使用によって妨げられる処理を開示している。
【００３１】
係る処理は、３％（Ｈ2／モルＰｕ）未満の収率まで水素の放出を低減しながら、許容できる速さ（２０ないし４０ｍｇ／分／ｃｍ2）で、硝酸媒体にαまたはβ型プルトニウムを溶解するという利点を与える。
【００３２】
しかしながら、この処理の不都合は、腐蝕問題のために所望でないフッ化物イオン（［ＨＦ］＝０．１Ｍ）を用い、ニトロヒドリック（nitrohydric）酸、ＨＮ3のような化学的危険性に係る化合物を、Ｐｕ１モル当たり１０-3モルのＨＮ3の割合で生じるということである。
【００３３】
この処理に対する改良は、刊行物米国特許第５１３５７２８号に記載されており、これは、硝酸、ヒドラジンに変わるヒドロキシルアンモニウムニトラート（ＨＡＮ）、およびフッ化カリウムの混合物を加熱し、金属を当該混合物に浸すことによる、プルトニウム、特にδ型プルトニウムの溶解処理に係る。硝酸ヒドラジンのヒドロキシルアンモニウムニトラートによる置換により、前記処理は、ニトロヒドリック酸形成の危険性を誘導しないが、フッ化物イオンを導入することから、廃物に関してペナルティーが残る。
【００３４】
他の硝酸溶解処理は、例えばR.D.FOXによる刊行物、レポートＡＲＨ-２２０３、Atlantic Richfield Hanford Company, 1971に記載されている陽極溶解(anodic dissolution)と称され、金属プルトニウムが溶解される電解槽が、溶液／金属／電極接触原理に従って作用する。この金属Ｐｕは、硝酸溶液中に浸されている二つの電極間に挿入され、１００ないし２００AmpsのＤＣ電流を通すことにより、Ｐｕ（IV）硝酸塩形態でのプルトニウムの溶解がもたらされる。溶解速度が約３５ｍｇ／分／ｃｍ2であるが、例えば、前記処理は、反応媒体にフッ化物イオンを添加するにもかかわらず、ＰｕＯ2不溶物の形成を妨げることができない。
【００３５】
フルオロニトリック(fluoronitric)混合物による合金化プルトニウムの溶解も、例えば、上記A.S.POLYAKOVによる刊行物に記載され、ロシアにおいて半工業的規模に発達している。
【００３６】
前記処理は、特別な合金溶解機において、６ないし８ｍｏｌ／ｌのＨＮＯ3および０．３ないし０．４ｍｏｌ／ｌのＨＦの、酸の煮沸（１０５±３℃）混合物を用いて金属プルトニウムを溶解することからなる。
【００３７】
溶解中に生じたガスの組成は、平均で以下の通りである：ＮＯ＝４６±２％；Ｎ2＝２８±３％；ＮＯ2＝２３±１％；Ｎ2Ｏ＝２±０．１％；Ｈ2＝０．４±０．１％。これは、燃焼および爆発リスクが低いことを証明する。溶解の開始時に測定された瞬間速度は、１０５±３℃において６−８ｍｏｌ／ｌのＨＮＯ3およびＨＦ＝０．３５ｍｏｌ／ｌに関して３１５ｍｇ／分／ｃｍ2の値に達し、２１８ｋＪ／ｍｏｌの活性化エネルギーである。
【００３８】
溶解後、溶解液が６０−９０℃まで冷却され、フッ化物イオンを“マスク”し、かくして、処理の停止中における腐蝕の危険性を妨げるために、溶解機に、フッ化物イオン１モル当たり３モルのＡｌの割合で硝酸アルミニウムが与えられる。約１００ｋｇの合金化プルトニウムが、この方法を用いてOzersk（ロシア共和国）において溶解された。
【００３９】
しかしながら、この処理は、未解決の、大規模での応用に障害となる不都合を有する。
【００４０】
係る不都合とは、本質的に、特別な合金の使用にも関わらず顕著な装置腐蝕と、強い中性子源を示しうる原子炉のベースにおける不確かなＰｕＦ4沈降物の蓄積である。
【００４１】
硝酸媒体に合金化プルトニウムを溶解し、かつ、不動態化により反応が停止されることを妨げるために他の解法が提案されている。これは、良好なプルトニウム（III）安定剤であり硝酸と適合する、適切なカルボン酸のような還元媒体を用いることからなる。
【００４２】
こうして、上記A.S.POLYAKOVとB.SICARDによる刊行物は、硝酸とギ酸からなる溶解混合物の使用を記載する。
【００４３】
Ｐｕ-Ｇａ合金化試料（１ないし３ｇ）の溶解試験は、好気的条件下において実験室で行われた。３．６ないし２．８ｍｏｌ／ｌのＨＮＯ3と２．７ないし７．５ｍｏｌ／ｌのＨＣＯＯＨ混合物による合金の溶解は、全体ではない；収率は、８０％のオーダーである。単離および風乾された不溶性溶解残渣は、何ら自燃性を示さず、当該技術分野で知られている分離仕切りのついた電解槽で電気的に生成された銀（II）により容易に溶解される。
【００４４】
反応温度および試料の表面状態（酸化の種々の程度）は、この種の溶解に影響する二つの主なパラメーターである。最初の反応動力学（溶解の２／３について測定）は、使用した酸の混合物により、１００ないし２００ｍｇ／分／ｃｍ2の間で変動する。４０℃を越える温度には敏感でない。
【００４５】
溶解中に生じたガスのオンライン分析は、以下のガス：Ｈ2、Ｎ2、ＮＯ、ＣＯ2および僅かなＣＯ、Ｎ2Ｏ、ＮＯ2およびＣＨ4を同定可能にした。
【００４６】
天然ガスを用いた原子炉の屋根のフラッシングが無くても、溶解ガス中の水素の比率は低いままであり、平均でＬＥＬ（爆発下限界濃度）以下である。
【００４７】
反応メカニズムは複雑であり、以下の工程を含む。前記最初の工程は、以下のパターンに従ってプルトニウムと硝酸との反応によって得られたラジカル種Ｈ*を用いる。
Ｐｕ＋３Ｈ+→Ｐｕ3+＋３Ｈ*
【００４８】
ラジカル水素は、他のラジカルと反応して分子水素を生じるか、あるいは硝酸と反応して亜硝酸を形成する。
【００４９】
このようにして得られた亜硝酸は、多数の化学反応の元である。その最も重要なものは、以下の通りである。
Ｐｕ＋２ＨＮＯ2→ＰｕＯ＋２ＮＯ＋Ｈ2Ｏ
Ｐｕ＋２ＨＮＯ2→ＰｕＯ2＋２ＮＯ＋Ｈ2Ｏ
【００５０】
これらの反応は、不溶性化合物の形成をもたらす。
【００５１】
ギ酸は、プルトニウム試料の表面に吸着されて、溶解され、プルトニウムと反応して、硝酸媒体中に可溶性の錯体を形成する。
【００５２】
ギ酸は、ラジカル水素および溶解中に形成された亜硝酸と反応し、これは不溶性形態を生じる反応を制限する。
【００５３】
しかしながら、ギ酸の反応は、プルトニウムの量的な溶解を達成可能にしない。
【００５４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、従来技術の欠点、制限、不足および不都合を含まず、従来技術の処理の問題を解決する、プルトニウムまたはプルトニウム合金を溶解する処理を提供することである。
【００５５】
本発明の目的は、化学的および臨界リスクを制御し、廃物を殆どまたは全く生じることなく、高い溶解収率および速度の溶解を、高い安全性で行うことを可能にするプルトニウムまたはプルトニウム合金溶解処理を提供することでもある。
【００５６】
本発明の目的は、他のプルトニウム転換工程と適合した溶解処理を提供することでもある。
【００５７】
【課題を解決するための手段および発明の実施の形態】
この、および他の目的は、硝酸、プルトニウムに対して錯形成特性を有するカルボン酸、および少なくとも一つの-ＮＨ2基を有する化合物を含む、水性溶解混合物と接触させることにより、プルトニウムまたはプルトニウム合金を溶解する処理を用いて、本発明に従って達成される。
【００５８】
ギ酸と硝酸の混合物を含む溶解混合物に-ＮＨ2基を有する化合物を含めることは、従来技術に記載も示唆もされてなく、驚くべきことに、硝酸とギ酸のみを含む従来技術の溶解混合物により示される課題を解決することができる。
【００５９】
特に、本発明に係る処理を用いると、予期せぬことに、少なくとも一つの-ＮＨ2基を有する化合物を添加試薬として含まない溶解媒体を用いた従来の処理と比較して、明らかに改良された溶解速度と収率を得ることができる。
【００６０】
明らかに、理論に関連することなく、少なくとも一つの-ＮＨ2基を有する化合物は、亜硝酸の形成を妨げ、産生された不溶物の形成をもたらす反応を非常に僅かな無視できるものとする。これは、溶解収率だけでなく、溶解速度においても増大をもたらす。
【００６１】
非常に高い溶解速度および収率（前記収率はほぼ定量的）に加えて、本発明に係る処理は、PUREX処理のような通常の再処理と全体的に適合する、硝酸媒体中の硝酸プルトニウム溶液である溶液を処理の最後に得るような他の利点も与える。
【００６２】
同様に、本発明に係る処理により非常に僅かに産生された不溶性残渣は、電気的に産生された(electrogenerated)銀（II）を用いて容易に溶解することができる。
【００６３】
さらに、本発明に係る処理は、廃物に硫酸塩およびフッ化物イオンが存在するために、従来技術の処理の一部で処理が困難である二次廃物を生じない；最後に、本発明に係る処理は、溶解中に生じたガスの低水素含量および自燃性化合物の欠如により化学的に、そして、処理における臨界リスクの排除により核的(nuclear terms)に、極度に安全である。
【００６４】
本発明に係る処理において用いられるカルボン酸は、プルトニウムに対して錯形成特性を有する酸である。
【００６５】
殆どのカルボン酸が、種々の程度でこれらの特性を示す。有利に、カルボン酸は、ギ酸、シュウ酸、アスコルビン酸、グリコール酸、酒石酸およびこれらの混合物から選択される。
【００６６】
好ましい酸は、ギ酸である。
【００６７】
少なくとも一つの-ＮＨ2基を有する化合物は制限されず、少なくとも一つの-ＮＨ2基を有し、抗亜硝酸またはＨＮＯ2-アンタゴニスト効果を示すあらゆる化合物とすることができる。
【００６８】
一般的に、亜硝酸とアミノ化合物との間で起こる反応は、実際に以下の通りである。
Ｒ−ＮＨ2＋ＨＮＯ2→ＲＯＨ＋Ｎ2＋Ｈ2Ｏ
【００６９】
例えば、-ＮＨ2基を有する化合物は、尿素、ヒドラジン、ヒドロキシルアミンおよびこれらの混合物から選択され、尿素が好ましい。
【００７０】
混合物における硝酸濃度は一般的に１ないし１５ｍｏｌ／ｌであり、ＮＨ2基を有する化合物の濃度は一般的に０．２ないし１．０ｍｏｌ／ｌであり、カルボン酸の濃度は１ないし８ｍｏｌ／ｌである。
【００７１】
それゆえ、好ましい混合物は、１ないし１５ｍｏｌ／ｌの硝酸、１ないし８ｍｏｌ／ｌのギ酸、および０．２ないし１．０ｍｏｌ／ｌの尿素からなる。
【００７２】
この溶解処理は、周囲温度から混合物の沸点までの範囲において選択された温度で行われるが、好ましくは、亜硝酸蒸気の存在を避け、試薬の消費を低減するために、混合物の沸点よりも低い、さらに好ましくは僅かに低い温度で操作することが奨められる。
【００７３】
それゆえ、この処理は、混合物の沸点以下６０ないし９０℃の近くで行われるべきである。
【００７４】
溶解処理が行われる温度は、例えば、２０ないし９０℃、好ましくは３０ないし７０℃である。
【００７５】
本発明に係る処理は、非合金化金属プルトニウムおよびプルトニウム合金に同様に適合する。
【００７６】
前記プルトニウム合金は、例えば、ガリウム、スカンジウム、インジウム、アルミニウム、セリウムおよびアメリシウムから選択された金属との既知のプルトニウム合金とすることができる。
【００７７】
本発明に係る処理は、有利に、核プラントを分解することにより得られた合金である、ガリウム含量が５重量％までの、ガリウムで合金化されたプルトニウムに利用する。
【００７８】
本発明に係る処理により溶解される金属プルトニウムまたはプルトニウム合金は、あらゆるタイプおよびあらゆる起源のものとすることができる。特に、上述したように、核プラントを分解し、付随物をクリーニングすることにより得られたプルトニウムからなるものであってもよいが、分析目的に使用されたＰｕのバッチからなるものであってもよい。
【００７９】
本発明に係る溶解処理は、プルトニウムまたはプルトニウム合金を酸化プルトニウムＰｕＯ2に転換する処理において取り込まれ、より一般的には、プルトニウムまたはプルトニウム合金をＭＯＸ燃料のような核燃料に変換する処理において取り込まれる。
【００８０】
それゆえ、本発明は、以下の連続する工程：
−上記溶解方法を用いてプルトニウムまたはプルトニウム合金を溶解する工程；
−前記溶解工程で得られた硝酸媒体中の硝酸プルトニウム溶液を抽出することにより精製する工程；
−硝酸プルトニウムをＰｕＯ2に転換する工程
を含む、プルトニウムまたはプルトニウム合金を酸化プルトニウムに転換する処理に関する。
【００８１】
前記抽出は、PUREX（登録商標）のような化学的抽出処理または同様の処理を用いて行うことができる。
【００８２】
ＰｕＯ2への変換は、シュウ酸沈殿のような通常の処理を用いて行うこともできる。
【００８３】
ＭＯＸ燃料のようなＰｕＯ2ベースの核燃料の製造は、ＰｕＯ2およびＵＯ2粉末から燃料ペレットを得ることを可能にする、ＣＯＣＡ処理またはＭＩＭＡ処理のような既知の処理を用いて核燃料を調製することからなる工程をさらに含む。
【００８４】
本発明に係る転換処理、すなわち、本発明に係る特定の溶解工程を用いた転換処理を用いて得られたＰｕＯ2が、燃料ペレット製造処理において遭遇する焼結に特に適したものとする特性を付与することは、注目すべきである。
【００８５】
最後に、本発明は、１ないし１５ｍｏｌ／ｌの硝酸、１ないし８ｍｏｌ／ｌのギ酸、および０．２ないし１．０ｍｏｌ／ｌの尿素を含む水性溶解混合物に関する。
【００８６】
本発明の他の特徴および利点は、例示的であり、限定的でない以下の記載からより明らかに理解される。
【００８７】
本発明を、例示的かつ非限定的な以下の実施例を参照しながら記載する。
【００８８】
【実施例】
実施例１
この実施例では、１．５６８ｇのプルトニウム試料が、３．２Ｍの硝酸と５．２Ｍのギ酸からなる溶解媒体を用いて、３０℃の温度で、従来技術に係る処理を用いて溶解された。
【００８９】
実施例２
この実施例では、０．９９５ｇのプルトニウム試料が、実施例１と同様に、３．２Ｍの硝酸と５．２Ｍのギ酸からなる溶解媒体であるが、本発明に従って０．３Ｍの尿素をさらに含む媒体を用いて、３０℃の温度で、本発明に係る処理を用いて溶解された。
【００９０】
実施例１と２のいずれの場合でも、溶解中に生じたガスをオンラインで分析し、溶解ガスの水素と一酸化窒素含量の経過を観察した。
【００９１】
図１および２は、それぞれ、溶解ガスのＨ2（実線）とＮＯ（点線）の含量（ｐｐｍ単位で表示）を、時間（分単位で表示）の関数として、実施例１（従来技術）と実施例２（本発明）の溶解について示すグラフである。
【００９２】
これらの図では、本発明に従って、尿素の存在下で、溶解が行われた際に、放出されたＮＯが制限されることが観察され、これは、殆ど、あるいは全く亜硝酸が形成されないことを証明している。
【００９３】
確かに、ＮＯは以下のパターンに係る亜硝酸の不均化反応の気体状産物である。
３ＨＮＯ2←→ＨＮＯ3＋２ＮＯ＋Ｈ2Ｏ
【００９４】
尿素による亜硝酸の阻害により、不溶物の形成をもたらす反応は、無視できるものとなり、溶解収率の増大のみではなく、溶解速度の増大をも誘導する。
【００９５】
溶解収率と溶解速度に関して得られた結果を、表１に示す。
【表１】
0004860040.tif 000002
【００９６】
溶解速度はあまり高くないように見えるが、−これは、これら両方の実施例につき高度に酸化された反応前の試料の表面状態によるものである−、溶解速度の顕著な増大（２のファクター）および収率の顕著な増大（１７％増大）が、尿素の存在下で本発明に従って行われた実施例２に測定された。
【００９７】
低表面酸化に処された試料では、１００ないし２００ｇｍ／分／ｃｍ2の間の溶解速度が得られた。
【図面の簡単な説明】
【図１】  従来技術（実施例１）に係るプルトニウム試料の溶解に関して得られた溶解ガスのＨ2（実線）とＮＯ（点線）含量の経過を時間の関数としてｐｐｍ単位で示したグラフである。
【図２】  本発明（実施例２）に係るプルトニウム試料の溶解に関して得られた溶解ガスのＨ2（実線）とＮＯ（点線）含量の経過を時間の関数としてｐｐｍ単位で示したグラフである。
【図１】
0004860040.tif 000003
【図２】
0004860040.tif 000004