超臨界水による使用済核燃料の溶解に関する研究

超临界水溶解乏核燃料的研究

• 批准号: 13878090
• 负责人: 原田 雅幸
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2002
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-13878090/
• 关键词: 超臨界水; 使用済核燃料; 溶解

前年度、炭酸アンモニウム水溶液中で硝酸アンモニウムを加えることにより,ペレット(二酸化ウラニウム)を溶解するとしたが、本年度詳細な試験を行なった結果、有意な溶解を確認することができなかった。そこで、他の酸素酸イオンを含む塩を加えて、前年度の380℃より高温の450℃での溶解試験を行った。しかしながら、硝酸イオンと同様に、有意な溶解は確認できなかった。そこで、酸素酸イオンおよびアンモニウムイオンは中性および塩基性水溶液中では450℃の高温にしても酸化性を示すことはないと結論された。一方、中性および塩基性水溶液中で強力な酸化性を有する過酸化水素を作用することにより、その強力な酸化力で、ペレットを溶解することを試みた。結果は450℃では炭酸ウラニル錯体に特徴的なスペクトルを与える溶液を得ることができた。またこの場合、溶液には八酸化三ウランと考えられる固体も生成した。次に過酸化水素は水と酸素とに分解すると考えられる亜臨界領域の300℃では450℃と同様、炭酸ウラニル錯体の溶液とそのアンモニウム塩の沈殿が得られた。そして100℃では同様に溶解し、反応溶液は炭酸ウラニル錯体のスペクトルを有する溶液であって,ウラニルの過酸化水素発色分析法で見られる吸収も存在していることがわかった。つぎに、密閉容器による反応ではなく、大気圧下で加温した場合、ペレットは気体の発生を伴って溶解することが判明した。これより溶液中には、未反応の過酸化水素と溶解したウラニルイオンとの化合物が主に生成し,炭酸ウラニル錯体も存在することが確認できた。以上の結果から、炭酸アンモニウム水溶液中で過酸化水素を使うことで、二酸化ウラニウムペレットを溶解することが可能となった。また反応温度については、加熱するで溶解し、200℃を超えると、過酸化水素を含まない炭酸ウラニル錯体水溶液として得られることがわかった。

In the previous year, nitric acid was dissolved in an aqueous solution of carbonic acid, and the results of this year's detailed test were confirmed. For example, if the acid content is higher than 380℃, the dissolution test is performed at 450℃. The same is true for nitric acid, and the same is true for intentional dissolution. In addition, it is also possible to obtain a neutral and basic aqueous solution at a temperature of 450℃. On the one hand, hyperacidifying water with strong acidifying power can act in neutral and alkaline aqueous solutions, and even with strong acidifying power, it can dissolve perylene. The results showed that the carbon acid solution at 450℃ was characterized by high temperature and high temperature. In this case, the solution is acidified and the solid is formed. In addition, the decomposition of water and acid in the critical region of 300℃ and 450℃ is similar to that of carbon acid in the solution of carbon acid. At 100℃, the same solution is dissolved in the reaction solution, and the carbon acid is dissolved in the reaction solution. In the case of heating under high pressure, the production and dissolution of gas in closed containers can be determined. The presence of carbon dioxide in the solution was confirmed by the dissolution of unacidified water in the solution. The above results show that peracidified water can be dissolved in aqueous solution of carbonic acid. Also, when heated to a high temperature, it can be dissolved. When heated to over 200 ° C, peracidified water can be obtained as an aqueous solution containing carbonic acid.