JPH01237497A - ウランおよびプルトニウムを含む使用済核燃料を精製する方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 この発明は、原子炉からの使用済核燃料を電解精製して
、新たなブランケット燃料および炉心燃料として原子炉
で使用できる精製ウランおよびウランとプルトニウムの
混合物を回収するための方法に関するものである。

更に詳しくはこの発明は、使用済燃料からのウランとプ
ルトニウムを溶融カドミウム浴中に溶解し、精製ウラン
を１つのカソード上に電析（電解析出）させ、その後第
１のカソード上にウランとプルトニウムの混合物を電析
させることによって、単一の電解精製槽中で使用済ブラ
ンケットと炉心燃料を精製する方法に関するものである
。

〈従来の技術〉 電解精製法は一般に、不純物を含む供給原料から高純度
の金属または金属類を回収するために、更に詳しくは、
使用済核燃料がちウランやプルトニウムといった金属類
を回収するなめに利用されている。使用済核燃料の電解
精製は米国特許第２，９５１，７９３号および同第４，
５９６，６４７号に記載されているような電解槽中で行
われている。かような槽内では、使用済核燃料はアノー
ドを形成し、あるいはアノード浴中に溶解される。溶融
塩の電解質が使用され、精製された金属は電気的に移動
してカソード上に集まる。これとは別な設計の電解槽に
おいては、アノード浴は槽の底部に置かれ、カソードは
電解質浴中の前記アノードの上方に置かれる。

ウランおよびプルトニウムを使用済核燃料から回収する
ために現在使用されている電解精製方法および装置は多
くの利点を有しているけれども、原子炉中のブランゲッ
ト燃料および炉心燃料として利用するためのウランとウ
ラン−プルトニウム混合物とを両方とも得るためには多
段操作が必要になる。この多段操作は、使用済ブランケ
ット燃料を電解槽中で電解精製してウランとプルトニウ
ムを得る工程、このブランケット燃料から得られたウラ
ンとプルトニウムをハライド・スラッギングによって分
離する工程、回収されたプルトニウムを電解槽内の電解
質浴中に添加して炉心燃料を富化させる工程、次いで使
用済炉心燃料を電解精製してウラン−プルトニウム混合
物を得る工程を含むものである。

加えて、この多段操作法は電解槽中で固体カソードを用
いているが、この固体カソードはウランとプルトニウム
との同時回収をもたらさず、これらを順次回収しなくて
はならない。またこの方法は、電解質塩中にプルトニウ
ム濃度の増加をもたらすが、これは望ましくないことで
ある。したがって、多段操作をしなくてよく、新たなブ
ランケット燃料および炉心燃料としてそれぞれ使用でき
るウランおよびウラン−プルトニウム混合物を順次回収
することができる新規な電解精製方法の開発が望まれる
ところである。

〈発明の目的〉 この発明の主要な目的は、使用済核燃料からウランおよ
びウラン−プルトニウム混合物を、単一の電解槽中で順
次回収するための改良された電解精製方法を提供するこ
とである。

この発明の別な目的は、ブランケット燃料や炉心燃料と
いった使用済核燃料を精製して、単一電解槽中でウラン
およびウラン−プルトニウム混合物を回収することがで
きる電解精製方法を提供することである。

この発明の更に別な目的は、原子炉で使用できる新たな
ブランケット燃料および炉心燃料を製造し得るほどに十
分な量と濃度でウランおよびウラン−プルトニウム混合
物を回収することができる電解精製方法を提供すること
である。

この発明の更に別な目的は、単一電解槽中でウランおよ
びウラン−プルトニウム混合物を順次回収するための２
つ以上のカソードを備えた電解槽を使用する電解精製方
法を提供することである。

く目的を達成するための手段〉 すなわちこの発明は、使用済核燃料を含む下部に位置す
る溶融カドミウム浴と、金属塩化物の塩類混合物を含み
かつ前記溶融カドミウム浴上に浮かんでいる中間に位置
する溶融電解質浴と、使用済核燃料を含むアノード・バ
スゲットと、２つのカソードと、この槽に電力を供給す
るためのアノードおよび複数のカソードと前記溶融カド
ミウム浴とに接続された電源手段とを備えた電解槽を用
いて、使用済核燃料からウランおよびウラン−プルトニ
ウム混合物を回収する電解精製方法を提供するものであ
る。この槽を用いて、アノード・バスケットからのウラ
ンおよびプルトニウムの追加量を前記溶融カドミウム浴
中に溶解させ、次いで精製されたウランを電解的に第１
のカソードへ移動させてこのカソード上に析出させる。

引き続きウラン−プルトニウム混合物を電気的に第２の
カソードへ移動させてこのカソード上に析出させる９更
に詳しく述べるならば、この発明の方法は、２つのカソ
ードを備えた単一の電解槽を使用するニすなわち第１の
カソードは固体合金あるいは溶融カドミウムから構成す
ることができ、また第２のカソードは溶融カドミウムか
ら構成される。

この電解槽内で、ウランが第１のカソード上に電析され
、ウラン−プルトニウム混合物が第２のカソード上に電
析される。

この発明の方法における利点は次の通りである。（１）
ウランおよびウラン−プルトニウム混　　　　　□合物
を回収するための使用済燃料の電解精製を単一の電解槽
中で行うことができる；（２）使用済のブランケット燃
料および炉心燃料を同時に精製できる；（３）ハライド
・スラッギング工程が不要になる：（４）得られる生成
物、すなわちウランおよびウラン−プルトニウム混合物
を、それぞれ新たなブランケット燃料および炉心燃料と
して原子炉中で使用することができる。

〈実施例〉 一般的に、使用済燃料は原子炉中で使用されたブランケ
ット燃料と炉心燃料の混合物であり、１種又はそれ以上
の金属、例えばＭｏ、Ｒｕ。

Ｒｈ、Ｚｒ、ＰｄおよびＰｔ、並びに他の金属および非
金属、例えば■及びＫｒによって汚染されれたＵ及びＰ
ｕの混合物からなる。この使用済燃料はブランケットお
よび炉心サブアセンブリから取り出され、燃料棒から小
さな円盤状部分として切り離し、使用済燃料を露出させ
る。

この使用済燃料を電解槽に入れる際には、電解質液まな
はカドミウム浴に不溶な外側燃料被覆材もまた存在する
。

この発明に用いる電解槽の２つのＢ様を第１図および第
２図に示す。なお、第１図及び第２図の共通要素は共通
の符号で示しである。−船釣に、電解槽１０には好まし
くは鉄の合金からなる金属製のボット１２が含まれてい
る。ボット１２の外壁１４及び通常Ａ１２．０３−３　
ｉ　Ｏ２からなる絶縁層１６の周りには、ボット１２及
びその内容物を約４５０−５２５°Ｃ程度の温度に加熱
するための加熱コイル１８が配設されている。金属製の
ボット１２は底部２０で密閉されていて、下部のカドミ
ウム溶融浴２２及び溶解した使用済燃料成分を保持する
ようになっている。下部のカドミウム溶融浴２２の上の
金属製ボットの中間部分には、１種以上のハロゲン化ア
ルカリ金属及び回収すべき金属のハロゲン化物からなる
電解質浴２４がある。ハロゲン化アルカリ金属塩は約３
５２℃の溶融温度をもつＬｉＣ１−ＫＣｌの共融混合物
（約４５重量％のＬｉＣ１と５５重量％のＫＣＩ）に、
さらにＵ及びＰｕの塩化物を加えたものが好ましい。

槽１０にはまた、電解質浴２４中および更に下部のカド
ミウム溶融浴２２中に向かって挿入できる１つ以上のア
ノード・バスケット２６が備えられている。この発明の
方法により精製される使用済燃料は１つ以上のこのアノ
ード・バスケット２６中に入れられる。第１図に示すよ
うにこの発明に用いる槽１０は少なくとも２つのカソー
ド２８および３０を有し、そしてこれらのカソードは仮
想線で示されるように中間部の電解質浴２４中に挿入し
て回収された金属を収集することができ、また仮想線で
示されるように電解質浴上方の領域３２へ引込ませるこ
とができる。カソード２８および３ｏは液状又は溶融状
のカソードであり、好ましくは溶融カドミウム・カソー
ドである。この溶融カドミウム・カソードの１例は第１
図およびさらに第３図に示されており、この例では溶融
カドミウムはルツボ３４、好ましくは酸化ベリリウムの
ルツボ中に入れられ、架台３６に支持され、電解質浴２
４中に出し入れて゛きるようになっている。

架台３６は電気的に絶縁されており、生成物の付着が防
止されるようになっている。溶融カドミウム・カソード
２８または３０中に入れられる導線３８もまた、カドミ
ウム　カソードの表面４０より下の位置まで電気的に絶
縁されている。ルツボ３４の形は、処理後に生成物が容
易に取り外しができるようにすべきであり、種々の形と
することができるけれども、内壁が先細となっている円
盤形または円筒状のルツボが好ましい。

第２図に示すように、この発明に用いる電解槽１０の他
の例としては、Ｕを回収するための第１のカソード４２
として炭素鋼からなる通常の固体カソードを有するもの
が挙げられるが、このカソードはモリブデン−タングス
テンの合金とすることもできる。固体のカソード４２は
中央の金属製の棒４４および外側の非導電性の多孔質カ
バー４６からできている。この槽１０はまたＵ−Ｐｕ混
合物を回収するための溶融カドミウムからなる第２のカ
ソード３０を有している。この溶融カドミウム・カソー
ド３０の構造および設計は上記したものと同じであり、
さらに第３図にも示されている。カソード４２および３
０はともに回収金属を収集するために中間部の電解質浴
２４中に挿入でき、また電解質浴上の領域３２に戻すこ
とができるようになっている。この発明の別の態様にお
いては、２つ以上のカソードおよび数に制限なく通常の
固体力ンードが使用でき、もしくは溶融カドミウム・カ
ソードを使用することもできる。しかしながらこの発明
においては、溶融カソードはＵ−Ｐｕ混合物の回収のた
めに使用されるべきである。

第１図および第２図に示されているように、カソード２
８及び３０、あるいは４２及び３ｏ、アノード２６及び
下部の溶融カドミウム浴２２は、電源５０．５１及び５
２に接続されている。

金属製ボット１２上のカバー５４は開口５６゜５８及び
６０を有し、この開口を通して連結棒６２．６４及び６
６が金属製ボット１２中に挿入される。また、モータ６
８及び７ｏがカソード２８及び３０、あるいは４２及び
３ｏの回転のために使用される。

この発明の電解精製方法においては上記のごとき電解槽
１０が使用済燃料がらＵおよびＵ−Ｐｕ混合物を順次回
収するのに使用される。第１図に示すような好ましい電
解槽を使用する場合、すなわち２つ以上の液状カドミウ
ム・カソード２８及び３ｏを有する場合、下記工程に従
って電解精製を行うのが好ましい。すなわち、先ず、ブ
ランケット及び炉心サブアセンブリの使用済燃料部分を
切断して粉砕、混合し、１つ以上にアノード・バスケッ
ト中に入れる。このアノード・バスケット２６を電解槽
１０中に入れ、約５００−５２５℃の温度の下部溶融カ
ドミウム浴２２中に挿入する。すると使用済燃料部分、
特にＵ及びＰｕが下部溶融カドミウム浴２２に溶解する
。あるいはまた、この使用済燃料をアノード溶解によっ
て溶解することもできる。すなわち、アノード・バスケ
ット２６は中間部溶融電解質浴２４中に挿入されてアノ
ードとなり、他方、下部の溶融カドミウム浴２２がカソ
ードとなり、使用済燃料部分、特にＵとＰｕが下部の溶
融カドミウム浴２２へ電気的に移動して、ここで溶解す
る。

Ｕ及びＰｕが下部の溶融カドミウム浴２２中に溶解した
後、塩化カドミウムを電解質浴２４に加えてもよく、こ
れにより電解質中の全てのアルカリ金属及びアルカリ土
類金属、ランタニ＝１４− ドのほとんど及び充分量のし及びＰｕが酸化されてＵＣ
Ｉ　　及びＰ　ｕ　Ｃ１３の６モル％溶液が生成される
。下部のカドミウム浴２２がＵで飽和されていて、Ｐｕ
では飽和されていない場合には、第１の溶融カドミウム
・カソード２８は電解質浴２４に挿入される。Ｕの電気
的移動および析出の問、下部のカドミウム浴２２を飽和
させてＵの飽和を維持するために、十分な量のＵを溶解
させなくてはならない。この下部の溶融カドミウム浴２
２は次いでアノードとなり、このアノード中に溶解した
Ｕが電気的に移動し、溶融カドミウム・カソード２８上
に析出する。

初期においては、１重量％以下の少量のＰｕも、カソー
ド２８中のプルトニウム活性がアノード２２中と同程度
となるまて′、カソード２８中に移動して析出する。し
かしながら、その後はアノード２２中に溶解したしが電
気的に移動し、カソード２８上またはカソード２８中に
金属として析出する。Ｕで行われ、Ｐｕでは行われない
この電気的移動及び析出は、アノード２２がもはやＵで
飽和されていなくなるまで続けられる。

このカソード２８上へのＵの電気的移動と析出とが行わ
れている問、Ｕの移動によってはアノードあるいはカソ
ードの活性変化が生じることはなく、また、電極間の電
位差はゼロに維持されるため、摺電圧は実質的に一定に
保たれる。

Ｐｕが電気的に移動して析出する場合にはアノード電位
が上昇し、カソード電位が下降する。

従って、Ｕの電気的移動の終点は、摺電圧の上昇時点、
すなわち、参照電極を用いて測定したアノード電位が上
昇し、カソード電位が下降した時点である。しかる後、
Ｕを含むカドミウム・カソード２８が電解質浴から引上
げられ、電解槽から蒸溜器へ取り出され、ここでカドミ
ウムは蒸発し、ウランが溶融して残る。あるいはまた、
Ｕを含むカソード２８は電解質から電解質浴２４上の領
域３２まで引き上げられ、次いでＵ−Ｐｕ混合物の電気
的移動及び析出が行われることとなる。

次に、第２の溶融カドミウム・カソード３０を電解質浴
２４に挿入し、下部の溶融カドミウム浴アノード２２中
に溶解して残っているＵ及びＰｕをカソード３０上に電
気的に移動させ、析出させる。このプロセスのこの段階
の問、Ｕはカドミウム・カソード３０中に金属として析
出し、Ｐｕはカドミウムと結合してＰ　ｕ　Ｃｄ　６を
生成する。このＵとＰｕの電気的移動が終わるまでほぼ
一定の速度で摺電圧が上昇し、アノード中の重金属含量
が使い尽くされた時点で摺電圧は急激に上昇する。Ｕ＝
Ｐｕ混合物の電気的移動と析出の終点は、この摺電圧の
急激な上昇によって示される。

Ｐｕがカドミウムと結合してＰ　ｕ　Ｃｄ　６を生成す
るため、存在する全てのＰｕが完全に電気的に移動し析
出した後には、Ｐ　ｕ　Ｃｄ　６の固体カソードが形成
される。カドミウム・カソード３０は流動状態に維持す
ることが好ましく、このためＵ及びＰｕの電気的移動と
析出は、それらが完全に終わる前に、好ましくはカドミ
ウム、カソード中のＰｕ濃度が約１１ないし１５重量％
となった時点で終了される９このＵ−Ｐｕ混合物の電気
的移動及び析出が完了または終了した時点で、第２のカ
ドミウム・カソード３０が電解槽１０から引き上げられ
て、蒸溜器中に入れられ、カドミウムの蒸発及びＵ−Ｐ
ｕ混合物の溶融が行われる９ 第２図に示すように、この電解槽１０の別の態様におい
ては、電解精製プロセスの第１の工程でのＵ成分を回収
するため、溶融カドミウム、カソードに代えて固体カソ
ード４２が使用される。Ｕ及びＰｕが順次固体のカソー
ド上に析出するため、実質的に純粋のＵが第１の固体カ
ソード４２上に析出し、実質的にＰｕや希土類元素がカ
ソード上の金属相中に析出することはない。また、Ｕ及
びＰｕが順次析出するため、溶融カドミウム・カソード
のみを使用している場合にＰｕ析出を防止するために必
要であったアノード２２におけるし一飽和濃度の維持は
、固体カソード４２を使用する第２図の場合には不要と
なる。従って、固体カソード４２がＵ成分の回収のため
に使用され、次いで溶融カドミウム・カソード３０がＵ
−Ｐｕ混合物を回収するために使用され得る。しかしな
がら、固体のカソード４２を使用する場合、Ｕ析出物に
枝状に付着するランタニド、プルトニウム及び他の元素
の塩化物を含む塩は取り除くべきである。

従って、これ等の塩を除去する追加の工程が一般的に採
用される９ Ｕ−Ｐｕ混合物のこの電気的移動および析出に続いて、
電解槽１０は元の状態に戻す処理を施されて、別な使用
済燃料の電解精製プロセスを繰り返す。先ず、塩化カド
ミウムを電解質浴２４に添加して、アノード・バスケッ
ト２６からＵ、Ｐｕおよびランタニド類のごとき活性金
属の残留痕跡を除去する。僅かに過剰量の塩化カドミウ
ムを使用することにより、確実にアノード・バスケット
廃棄物中でＰｕが失われないようにすることができる。

被覆材の溶解残渣やその他の不溶性物質を含むアノード
・バスケット２６が次いで金属廃棄物として取り除かれ
る。

次に、リチウムおよびカリウムが溶融カドミウム浴２２
の表面の下方に導入され、先ずＵを、次いでＰｕを、さ
らに電解質塩浴２４がら溶融カドミウム浴２２へ移動し
てきた少量の希土類金属を還元する。これらの金属類は
溶融カドミウム浴２２中に残留し、次の電解精製プロセ
スのための使用済燃料の装填物と結合する。いくらかの
し及びＰｕは平衡状態のなめに電解質浴２４中に残留す
るであろうが、希土類金属からのＵとＰｕの分離は、こ
の発明方法の目的のためには十分である。

次に、電解質塩の大部分は、液体輸送ラインを介して別
な容器へ移されるが、あるいは、大口径パイプ中の電解
精製装置内で分離されてカドミウム中て′リチウムやカ
リウムで処理され、希土類元素やアクチニド類を還元し
てこれらを金属相にする。アクチニド元素類、すなわち
Ｐｕ、アメリシウム、キュウリラムの濃度は十分に低レ
ベルに減少させることができ、塩は非超つラン元素化′
合物に分類することができる。

処理された塩の十分な量は電解槽１０へ戻されて当初の
濃度が維持され、過剰の処理塩と還元剤は金属廃棄物と
共に廃棄される。また、このプロセスの問、電解槽中で
は塩化ナトリウムの濃度が上昇するため、過剰の塩化ナ
トリウムを廃棄して、電解質浴中の塩化ナトリウム濃度
を約２０モル％以下に維持する。電解質塩および溶融カ
ドミウム浴をこの様にして調製あるいは処理した後、使
用済燃料の新たなバッチで電解精製プロセスを繰り返す
ことができる。

この発明の方法の電気化学的考察は、ＵとＰｕのカドミ
ウムへの溶解度および使用済燃料中のＵ対Ｐｕの比によ
って最も良く説明することがて゛きる。５００°Ｃでの
カドミウム中のＵとＰｕの溶解度は、モル分率でそれぞ
れ０．０１１４とｏ、ｏｉｇｏである。平均すれば、使
用済炉心燃料の標準的バッチにおけるＵとＰｕの量は、
それぞれ２２．４ｋｇと４．９　ｋｇである。また、使
用済ブランケット燃料の標準的バッチにおけるＵとＰｕ
の＝２１− 量は、それぞれ４０．８ｓｔｇと１−９ｋｇである。炉
心燃料とブランケット燃料とを混合して組み合わせた場
合には、Ｕ　／　Ｐ　ｕ比は質量比で９．２４７１であ
る。ＵとＰｕの同程度の溶解度および大きいＵ　／　Ｐ
　ｕ質量比を用いれば、十分な量の使用済燃料を溶融カ
ドミウム浴アノード中に溶解させることができ、アノー
ドの大きさの十分な範囲にわたって、アノードがＵて飽
和されておりＰｕでは飽和されていない状態をもたらす
ことができ、第１のカソード上に実質的に純粋なＵを析
出させることができる。

第１図に示す溶融カドミウム・カソードを使用する場合
には、第１のカソード２８の大きさは溶融カドミウム・
アノード２２よりもがなり小さくすることが好ましく、
これにより電解精製の間に、第１のカソード２８はほと
んど瞬間の間にＵで飽和させることができる。これに対
して溶融カドミウム浴アノード２２は、１つのブランゲ
ットバッチ量、例えば４０ｋｇのウランが取り出される
までの問、Ｕの飽和を維持するのに十分な大きさを有す
ることが必要とされる。

標準量の使用済炉心およびブランケット燃料を使用する
場合には、第２のカソード２８は約１８．５ｋｇのカド
ミウムを含むことが好ましく、そして溶融カドミウム浴
アノード２２は約８５０眩量のカドミウムを有すること
が好ましい。より大きいアノードでも使用できるが、大
きいアノードの場合には、第１のカソードにおけるＵ析
出量がかなり減少すると共に、第１のカソードにおける
Ｐｕ含量が若干低下する。

溶融カドミウム浴アノード２２がＵ′７：飽和され、Ｐ
ｕでは飽和されていない場合、実質的に純粋なＵが第１
のカドミウム・カソード２８上に電気的に移動して析出
する９１つの実施例では、この工程で約６０％のＵと１
％未満のＰｕが移動する。残ったＵおよびＰｕは、電気
的に移動して第２のカドミウム・カソード３０上に析出
し、約９９％のＵとＰｕがこの工程の終わりまでに回収
される。このＵ−Ｐｕ混合物には約２５−５０重量％の
Ｐｕが含まれ、新しい駆動燃料として使用するのに十分
なＵ−Ｐｕ混合物が提供される。

Ｕが金属として収集される間にＰｕがカドミウムと反応
してＰ　ｕ　Ｃｄ　６を生成し、はんの少し容量が変わ
るので、第２のカドミウム・カソード３０の大きさは処
理されるＰｕの量に応じて決められる。Ｐ　ｕ　Ｃｄ　
６中のＰｕ濃度は２６重量％であり、この濃度は、Ｐ　
ｕ　Ｃｄ　６の固体カソードをもたらす全カドミウムと
Ｐｕとの反応に相当する重量分率である。カソードを流
動状態に維持するため、Ｐｕの析出は比較的低い重量分
率、好ましくは１１ないし１５重量％のＰｕ濃度時点で
終わらすべきである。この様な制限に基づき、カソード
容量は、Ｕ　／　Ｐ　ｕの質量比を５／１としてＵ−Ｐ
ｕ混合物を１０ｋｇ析出させる場合には、約４．１１と
される。

第２図に示す固体カソードと溶融カドミウム・カソード
を使用する場合には、上に述べた理由から溶融カドミウ
ム浴中においてＵ−飽和を維持する必要がない。すなわ
ち、ＵとＰｕは固体カソード上に順次析出するため、実
質的に純粋なＵを収集することができる。従って、固体
アノード及び溶融カドミウム浴の大きさは処理されるＵ
の量によって決められ、第２のカソードおよび溶融カド
ミウム・カソードの大きさは上述したように処理される
Ｐｕの量によって定められる。

この発明の方法によれば、標準バッチよりも多量の使用
済ブランケットおよび駆動燃料を電解精製してＵおよび
Ｕ−Ｐｕ混合物を回収することができる。この方法は処
理量に応じてそのスケールを直接調整でき、すなわち、
使用される材料の比率が一定に維持される。従ってこの
方法は、Ｐｕ存在量が純粋なＰｕ球体の臨界量に達する
スケールまで、スケール・アップすることができる。

以上、この発明を好ましい実施態様を挙↓ヂて説明した
が、この発明はこれらの実施態様にのみ限定されるもの
ではなく、特許請求の範囲内で種々の変更ができること
は、当業者であれば理解できるであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施に際して使用できる電解槽の一
例を示す断面図、第２図は電解槽の別な例を示す断面図
、第３図は第１図および第２図の電解槽で使用されるカ
ドミウム・カソードの断面図である。 １０・・・電解槽、　２２−・・溶融カドミウム浴、２
４−・・電解質浴、　２６・・・アノード・バスケット
、　２８，３０．４２−・・カソード、　４−・・電解
質浴上方の領域、　４０・・・ルツボ、　５０゜５１．
５２−・・電源手段。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、下部に位置する溶融アノード浴と、金属塩化物の塩
   類混合物を含みかつ前記の下部溶融アノード浴上に浮か
   んでいる中間に位置する溶融電解質浴と、使用済核燃料
   を前記アノード浴中へ移動させるための出し入れ可能な
   アノード・バスケットと、第１のカソードと、電力を供
   給するために前記溶融アノード浴、前記アノード・バス
   ケットおよび前記第１のカソードに接続された電源手段
   とを備え、これによってウランとプルトニウムを前記ア
   ノード浴中に溶解して前記第１のカソード上に析出させ
   ることができる電解槽を用いて、ウランおよびプルトニ
   ウムを含む使用済核燃料を精製する方法において、電力
   を供給することができる追加的なカソードを設け、アノ
   ード・バスケットからのウランおよびプルトニウムの追
   加量を前記溶融アノード浴中に溶解させ、ウランを前記
   第１のカソード上に電析させ、引き続きウランとプルト
   ニウムの混合物を前記追加的なカソード上に電析させる
   ことを特徴とするウランおよびプルトニウムを含む使用
   済核燃料を精製する方法。 ２、前記第１のカソードは固体合金から構成され、前記
   追加的なカソードは溶融カドミウムから構成されている
   電解槽を用いる請求項１記載の方法。 ３、前記第１のカソードおよび追加的なカソードは溶融
   カドミウムから構成されている電解槽を用いる請求項１
   記載の方法。 ４、前記アノード浴はウランで飽和されており、前記第
   １のカソード上へのウランの析出工程が完了するまでウ
   ランの飽和を維持する請求項３記載の方法。 ５、前記電解槽電圧は、前記第１のカソード上へのウラ
   ンの析出工程の問、実質的に一定である請求項４記載の
   方法。 ６、前記電解槽電圧は、前記追加的なカソード上へのウ
   ランとプルトニウムの混合物の析出工程の問、実質的に
   一定の速度で上昇させる請求項４記載の方法。