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核燃料物質の結晶精製方法 UPDATE

国内特許コード P09A014514
整理番号 13053
掲載日 2009年5月22日
出願番号 特願2007-225517
公開番号 特開2009-058350
登録番号 特許第4905714号
出願日 平成19年8月31日(2007.8.31)
公開日 平成21年3月19日(2009.3.19)
登録日 平成24年1月20日(2012.1.20)
発明者
  • 鷲谷 忠博
  • 樋口 英俊
  • 紙谷 正仁
出願人
  • 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構
発明の名称 核燃料物質の結晶精製方法 UPDATE
発明の概要 【課題】再処理工程において核分裂物質等から分離された硝酸ウラニルに付着している不純物を効果的に除染する。
【解決手段】原子力発電所の使用済燃料の再処理過程で核分裂生成物等から分離される硝酸ウラニル溶液を冷却し、飽和溶解度よりも濃度を高くして結晶を固化させる晶析操作を行い、該晶析によって回収された硝酸ウラニル結晶を発汗精製し、その後融解分離操作を行って、硝酸ウラニルを回収する。
【選択図】図3
従来技術、競合技術の概要


原子力発電所から運ばれてくる使用済燃料は、燃料貯蔵プールで一時的に冷却貯蔵される(受入・貯蔵段階)。その後、貯蔵された使用済燃料は、核燃料物質を覆っている被覆管とともに、約3.5cm程度にせん断され、溶解させられる(せん断・溶解段階)。溶解された使用済燃料は、リサイクル可能な硝酸ウラニルUO(NO、硝酸プルトニウムPu(NOと、廃棄される核分裂生成物に分離される(分離段階)。分離された核分裂生成物は、一般にはガラス固化され、高レベル放射性廃棄物として保管される。一方、分離された硝酸ウラニル、硝酸プルトニウムは、最終的には硝酸が取り除かれ(精製・脱硝段階)、ウラン酸化物やウラン・プルトニウム混合酸化物として専用の容器で貯蔵される(製品貯蔵段階)。



使用済燃料の再処理工程において分離された硝酸ウラニルの精製については、例えば特許文献1に「使用ずみ核燃料物質の再処理工程において回収されるウランまたはプルトニウムのバッチ式純精製法」と題して詳細に開示されている。また、特に本発明の工程の一部で採用している発汗現象の利用による物質の精製については、例えば特許文献2に「結晶精製方法及びそのための装置」と題して開示されている。



【特許文献1】
特公平6-31802
【特許文献2】
特開2006-69959

産業上の利用分野


本発明は、原子力発電所で使用された、使用済燃料からウランを取り出す再処理工程において使用する核燃料物質の結晶精製方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
原子力発電所の使用済燃料の再処理工程で分離される硝酸ウラニル溶液を冷却し、晶析操作を行い、該晶析によって回収された硝酸ウラニル結晶を発汗精製し、その後融解分離操作を行って、硝酸ウラニルを回収することを特徴とする核燃料物質の結晶精製方法。

【請求項2】
請求項1に記載の方法において、前記晶析によって回収された硝酸ウラニル結晶を洗浄し、結晶表面、結晶粒間に付着している母液等の液体状不純物を除去した後、前記発汗精製を行うことを特徴とする核燃料物質の結晶精製方法。

【請求項3】
請求項1または2に記載の方法において、前記発汗精製を硝酸ウラニルの融点とほぼ同温度に保持された恒温チャンバにて行うことを特徴とする核燃料物質の結晶精製方法。

【請求項4】
請求項1乃至3のいずれか1項に記載の方法において、前記融解分離を60℃以上245℃以下で行うことを特徴とする核燃料物質の結晶精製方法。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2007225517thum.jpg
出願権利状態 登録
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