転換 (原子力)
ADU法の前段に溶媒抽出工程を追加したもので、以下の特徴がある。
工程がADU法よりもさらに長く複雑である
得られる酸化ウランの物性が安定している。
得られる酸化ウランの純度が高い。
まず六フッ化ウランを硝酸アルミニウム水溶液と反応させ、溶媒抽出により硝酸ウラニル(UO2(NO3)2)水溶液を得る。
UF6 + 2 Al(NO3)3 + 2 H2O → UO2(NO3)2 + 2 AlF3 + 4 HNO3
硝酸ウラニル水溶液にアンモニアを加え、重ウラン酸アンモニウムの沈殿を得る。
2 UO2(NO3)2 + 6 NH3 + 3 H2O → (NH4)2U2O7 + 4 NH4NO3
重ウラン酸アンモニウムを水素雰囲気で焙焼・還元して二酸化ウランを得る。
(NH4)2U2O7 + H2 → 2 UO2 + 2 NH3 + 3 H2O
転換(てんかん)とは、核燃料の原料となるウランやプルトニウムの化学的な性状を変換する事、及びその作業を指す。
ドイツのNUKEM社が開発した手法で、Ammonium Uranyl CarbonateからAUC法と呼ばれる。 以下の特徴がある。
工程がやや長く複雑である
得られる二酸化ウラン粉末の流動性がよい
ペレット成形前の造粒操作が必要ない
ペレットの成形性はやや劣る
六フッ化ウランに水、アンモニア、二酸化炭素を同時に反応させて炭酸ウラニルアンモニウム((NH4)4UO2(CO3)3)の沈殿を得る。
UF6 + 5 H2O + 10 NH3 + 3 CO2 → (NH4)4UO2(CO3)3 + 6 NH4F
続いて炭酸ウラニルアンモニウムを水素雰囲気で焙焼・還元して二酸化ウランを得る。
(NH4)4UO2(CO3)3 + H2 → UO2 + 4 NH3 + 3 H2O + 3 CO2