JP2809733B2 - 溶融塩電解精製装置 - Google Patents
溶融塩電解精製装置Info
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- JP2809733B2 JP2809733B2 JP20966989A JP20966989A JP2809733B2 JP 2809733 B2 JP2809733 B2 JP 2809733B2 JP 20966989 A JP20966989 A JP 20966989A JP 20966989 A JP20966989 A JP 20966989A JP 2809733 B2 JP2809733 B2 JP 2809733B2
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- solid cathode
- cadmium
- molten salt
- anode
- fuel
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
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- Electrolytic Production Of Metals (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は高速増殖炉の使用済金属燃料を再処理するた
めの溶融塩電解精製装置に関するものである。
めの溶融塩電解精製装置に関するものである。
（従来の技術） 従来、高速増殖炉発電プラントから発生する使用済金
属燃料を再処理して燃料中に含まれるウラン，プルトニ
ウムなどの有用な燃料成分を濃縮回収し、かつ不要な核
分裂生成物を分離する装置として、第３図に示すような
溶融塩電解精製装置が考えられている。この溶融塩電解
精製装置は電解槽５内の液体カドミウム３を陽極とする
一方、液体カドミウム３の上部に配置されたKCl−LiCl
などの電解質塩化物４中に棒状の固体陰極１を配置て構
成されており、使用済金属燃料６を液体カドミウム３中
に溶解させると共に上記両極間に電圧を印加して電気分
解を行ない、液体カドミウム３中に溶解したウラン，プ
ルトニウムなどの燃料成分２を固体陰極１の表面に析出
させて回収するものである。
属燃料を再処理して燃料中に含まれるウラン，プルトニ
ウムなどの有用な燃料成分を濃縮回収し、かつ不要な核
分裂生成物を分離する装置として、第３図に示すような
溶融塩電解精製装置が考えられている。この溶融塩電解
精製装置は電解槽５内の液体カドミウム３を陽極とする
一方、液体カドミウム３の上部に配置されたKCl−LiCl
などの電解質塩化物４中に棒状の固体陰極１を配置て構
成されており、使用済金属燃料６を液体カドミウム３中
に溶解させると共に上記両極間に電圧を印加して電気分
解を行ない、液体カドミウム３中に溶解したウラン，プ
ルトニウムなどの燃料成分２を固体陰極１の表面に析出
させて回収するものである。
（発明が解決しようとする課題） ところで、このような溶融塩電解精製装置では固体陰
極１の下方に陽極としての液体カドミウム３が配置され
ているため、固体陰極１を流れる電流の密度が固体陰極
１の下部のほうが相対的に高くなる。その結果、固体陰
極１の下部付近に例えばデンドライト（樹脂状析出物）
などの偏析が生じ、これが局部的に成長して液体カドミ
ウム３と接触し、電気的なショートを起こす。このた
め、それ以降の再処理運転を行なうことができなくな
り、固定陰極１の析出物として回収される燃料成分２の
回収量が制限されるという問題があった。
極１の下方に陽極としての液体カドミウム３が配置され
ているため、固体陰極１を流れる電流の密度が固体陰極
１の下部のほうが相対的に高くなる。その結果、固体陰
極１の下部付近に例えばデンドライト（樹脂状析出物）
などの偏析が生じ、これが局部的に成長して液体カドミ
ウム３と接触し、電気的なショートを起こす。このた
め、それ以降の再処理運転を行なうことができなくな
り、固定陰極１の析出物として回収される燃料成分２の
回収量が制限されるという問題があった。
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたもので、
１回の再処理運転で得られる燃料成分の回収量を増大で
き、効率的な再処理運転を実施できる溶融塩電解精製装
置を提供することを目的とする。
１回の再処理運転で得られる燃料成分の回収量を増大で
き、効率的な再処理運転を実施できる溶融塩電解精製装
置を提供することを目的とする。
［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために本発明は、高速増殖炉の使
用済金属燃料を電解槽内の陽極カドミウム中に溶解さ
せ、カドミウム中に溶解した燃料成分を電気分解により
電解質塩化物中に配置された固体陰極の表面に析出させ
て回収する溶融塩電解精製装置において、陽極カドミウ
ムを電解槽内における固体陰極よりも下側に設けるとと
もに、陽極カドミウムに対面する固体陰極の下部面を覆
うように、固体陰極より径の大きい円板状の絶縁板を設
けたものである。
用済金属燃料を電解槽内の陽極カドミウム中に溶解さ
せ、カドミウム中に溶解した燃料成分を電気分解により
電解質塩化物中に配置された固体陰極の表面に析出させ
て回収する溶融塩電解精製装置において、陽極カドミウ
ムを電解槽内における固体陰極よりも下側に設けるとと
もに、陽極カドミウムに対面する固体陰極の下部面を覆
うように、固体陰極より径の大きい円板状の絶縁板を設
けたものである。
（作 用） 本発明では固体陰極の下部に固体陰極より径の大きい
円板状の絶縁板を設けることにより、陽極と陰極間の電
流分布が固体陰極の側面に対し垂直に流れる電流分布と
なるので、使用済金属燃料に含まれるウラン，プルトニ
ウムなどの燃料成分を固体陰極の表面に均一に析出させ
ることができ、固体陰極の下部付近に偏析する析出物と
陽極カドミウムとの電気的ショートを防止することがで
きる。
円板状の絶縁板を設けることにより、陽極と陰極間の電
流分布が固体陰極の側面に対し垂直に流れる電流分布と
なるので、使用済金属燃料に含まれるウラン，プルトニ
ウムなどの燃料成分を固体陰極の表面に均一に析出させ
ることができ、固体陰極の下部付近に偏析する析出物と
陽極カドミウムとの電気的ショートを防止することがで
きる。
（実施例） 以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
第１図は本発明の一実施例を示し、図中１は固体陰
極、２は燃料成分、３は液体カドミウム、４は電解質塩
化物、５は電解槽、６は使用済金属燃料であり、これら
は第３図に示したものと同一のものである。また、７は
固体陰極１の下部に設けられた円板状の絶縁板であり、
この絶縁板７は固体陰極１より径が大きくなっている。
極、２は燃料成分、３は液体カドミウム、４は電解質塩
化物、５は電解槽、６は使用済金属燃料であり、これら
は第３図に示したものと同一のものである。また、７は
固体陰極１の下部に設けられた円板状の絶縁板であり、
この絶縁板７は固体陰極１より径が大きくなっている。
第２図（ａ）は固体陰極１の下部に固体陰極１と同径
の絶縁板７を取付けた場合の電位分布を示し、同図
（ｂ）は固体陰極１の下部に固体陰極１より径の大きい
絶縁板７を取付けた場合の電位分布を示したものであ
る。この図からわかるように固体陰極１の下部に固体陰
極１と同径の絶縁板７を取付けた場合は固体陰極１の下
部付近に電流密度が局所的に高いところが発生するが、
固体陰極１の下部に固体陰極１より径の大きい絶縁板７
を取付けた場合には陽極（液体カドミウム３）と固体陰
極１間の電流分布が固体陰極１の側面に垂直に流れる電
流分布（第２図の等電位線８に対し垂直に電流が流れ
る）となるので、使用済金属燃料６に含まれるウラン，
プルトニウムなどの燃料成分２を固体陰極１の表面に均
一に析出させることができる、固体陰極１の下部付近に
偏析する析出物と液体カドミウム３との電気的ショート
を防止することができる。
の絶縁板７を取付けた場合の電位分布を示し、同図
（ｂ）は固体陰極１の下部に固体陰極１より径の大きい
絶縁板７を取付けた場合の電位分布を示したものであ
る。この図からわかるように固体陰極１の下部に固体陰
極１と同径の絶縁板７を取付けた場合は固体陰極１の下
部付近に電流密度が局所的に高いところが発生するが、
固体陰極１の下部に固体陰極１より径の大きい絶縁板７
を取付けた場合には陽極（液体カドミウム３）と固体陰
極１間の電流分布が固体陰極１の側面に垂直に流れる電
流分布（第２図の等電位線８に対し垂直に電流が流れ
る）となるので、使用済金属燃料６に含まれるウラン，
プルトニウムなどの燃料成分２を固体陰極１の表面に均
一に析出させることができる、固体陰極１の下部付近に
偏析する析出物と液体カドミウム３との電気的ショート
を防止することができる。
従って、本実施例では固体陰極１の下部付近に偏析し
た析出物が局部的に成長して液体カドミウム３と接触す
ることがないので、１回の再処理運転で得られる燃料成
分の回収量を増大でき、効率的な再処理運転を実施でき
る。
た析出物が局部的に成長して液体カドミウム３と接触す
ることがないので、１回の再処理運転で得られる燃料成
分の回収量を増大でき、効率的な再処理運転を実施でき
る。
なお、第２図（ｃ）に示すように固体陰極１の下部に
スカート状の円形絶縁板７を設けても同様の効果が得ら
れる。
スカート状の円形絶縁板７を設けても同様の効果が得ら
れる。
［発明の効果］ 以上説明したように本発明は、高速増殖炉の使用済金
属燃料を電解槽内の陽極カドミウム中に溶解させ、前記
カドミウム中に溶解した燃料成分を電気分解により電解
質塩化物中に配置された固体陰極の表面に析出させて回
収する溶融塩電解精製装置において、前記固体陰極の下
部に固体陰極より径の大きい円板状の絶縁板を設けた前
記固体陰極の下部に絶縁板を設けたものである。
属燃料を電解槽内の陽極カドミウム中に溶解させ、前記
カドミウム中に溶解した燃料成分を電気分解により電解
質塩化物中に配置された固体陰極の表面に析出させて回
収する溶融塩電解精製装置において、前記固体陰極の下
部に固体陰極より径の大きい円板状の絶縁板を設けた前
記固体陰極の下部に絶縁板を設けたものである。
従って、陽極と陰極間の電流分布が固体陰極の側面に
垂直に流れる電流分布となるので、使用済金属燃料に含
まれるウラン，プルトニウムなどの燃料成分を固体陰極
の表面に均一に析出させることができ、１回の再処理運
転で得られる燃料成分の回収量が増大し、溶融塩電解精
製装置の処理能力を高めることができる。
垂直に流れる電流分布となるので、使用済金属燃料に含
まれるウラン，プルトニウムなどの燃料成分を固体陰極
の表面に均一に析出させることができ、１回の再処理運
転で得られる燃料成分の回収量が増大し、溶融塩電解精
製装置の処理能力を高めることができる。
第１図は本発明の一実施例を示す溶融塩電解精製装置の
断面図、第２図は同実施例の作用を説明するための電位
分布図、第３図は従来の溶融塩電解精製装置の断面図で
ある。 １……固体陰極、２……燃料成分、３……液体カドミウ
ム、４……電解質塩化物、５……電解槽、６……使用済
金属燃料、７……絶縁板。
断面図、第２図は同実施例の作用を説明するための電位
分布図、第３図は従来の溶融塩電解精製装置の断面図で
ある。 １……固体陰極、２……燃料成分、３……液体カドミウ
ム、４……電解質塩化物、５……電解槽、６……使用済
金属燃料、７……絶縁板。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 掛樋 勲 東京都港区芝浦１丁目１番１号 株式会 社東芝本社事務所内 (72)発明者 菊田 和幸 神奈川県川崎市川崎区浮島町４―１ 日 本原子力事業株式会社研究所内 (72)発明者 東海林 裕一 神奈川県川崎市川崎区浮島町４―１ 日 本原子力事業株式会社研究所内 (56)参考文献 特開 平３−73896（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−73897（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】高速増殖炉の使用済金属燃料を電解槽内の
陽極カドミウム中に溶解させ、前記カドミウム中に溶解
した燃料成分を電気分解により電解質塩化物中に配置さ
れた固体陰極の表面に析出させて回収する溶融塩電解精
製装置において、 前記陽極カドミウムを電解槽内における前記固体陰極よ
りも下側に設けるとともに、前記陽極カドミウムに対面
する前記固体陰極の下部面を覆うように、固体陰極より
径の大きい円板状の絶縁板を設けたことを特徴とする溶
融塩電解精製装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20966989A JP2809733B2 (ja) | 1989-08-15 | 1989-08-15 | 溶融塩電解精製装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20966989A JP2809733B2 (ja) | 1989-08-15 | 1989-08-15 | 溶融塩電解精製装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0373894A JPH0373894A (ja) | 1991-03-28 |
| JP2809733B2 true JP2809733B2 (ja) | 1998-10-15 |
Family
ID=16576644
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20966989A Expired - Lifetime JP2809733B2 (ja) | 1989-08-15 | 1989-08-15 | 溶融塩電解精製装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2809733B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100880421B1 (ko) * | 2007-06-05 | 2009-01-29 | 한국원자력연구원 | 고체-액체 통합형 음극 장치 및 이를 이용한 악티나이드계원소 회수 방법 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6455396A (en) * | 1987-08-27 | 1989-03-02 | Nippon Mining Co | Electrodeposition method for metal |
| US4814046A (en) * | 1988-07-12 | 1989-03-21 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Process to separate transuranic elements from nuclear waste |
-
1989
- 1989-08-15 JP JP20966989A patent/JP2809733B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0373894A (ja) | 1991-03-28 |
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