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公開番号2025011961
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-24
出願番号2023114438
出願日2023-07-12
発明の名称高レベル放射性物質処理システム及び高レベル放射性物質処理方法
出願人三菱重工業株式会社
代理人弁理士法人酒井国際特許事務所
主分類G21F 9/06 20060101AFI20250117BHJP(核物理;核工学)
要約【課題】マイナーアクチノイドの抽出、逆抽出操作における廃液発生量を低減することができる。
【解決手段】希釈剤である有機溶媒と抽出剤とを用いて、高レベル放射性物質を含有する液体からマイナーアクチノイド及びランタノイドを有機溶媒に抽出する抽出部と、抽出部で生成したマイナーアクチノイド及びランタノイドを含む有機溶媒の有機溶媒を減少させ、有機溶媒のマイナーアクチノイド及びランノイドの濃度を上昇させる濃縮処理部と、濃縮処理部で濃縮したマイナーアクチノイド及びランタノイドを含む有機溶媒と、液相の逆抽出剤を含んだ液相の希釈液とを混合し、液相の逆抽出剤を含んだ希釈液にマイナーアクチノイド及びランタノイドを移動させた液体を生成する逆抽出部と、を含む。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
希釈剤である有機溶媒と抽出剤とを用いて、高レベル放射性物質を含有する液体から前記マイナーアクチノイド及び前記ランタノイドを前記有機溶媒に抽出する抽出部と、
前記抽出部で生成した前記マイナーアクチノイド及び前記ランタノイドを含む前記有機溶媒の有機溶媒を減少させ、有機溶媒の前記マイナーアクチノイド及び前記ランノイドの濃度を上昇させる濃縮処理部と、
前記濃縮処理部で濃縮した前記マイナーアクチノイド及び前記ランタノイドを含む前記有機溶媒と、液相の逆抽出剤を含んだ液相の希釈液とを混合し、液相の逆抽出剤を含んだ希釈液に前記マイナーアクチノイド及び前記ランタノイドを移動させた液体を生成する逆抽出部と、を含む高レベル放射性物質処理システム。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記濃縮処理部は、前記有機溶媒を蒸発させる請求項１に記載の高レベル放射性物質処理システム。
【請求項３】
前記濃縮処理部は、前記マイナーアクチノイド及び前記ランタノイドを含む前記有機溶媒を加熱する加熱機構である請求項２に記載の高レベル放射性物質処理システム。
【請求項４】
前記有機溶媒は、沸点が５０℃以上１２０℃以下であり、
前記抽出剤は、熱分解温度が希釈剤となる有機溶剤の沸点以上である請求項３に記載の高レベル放射性物質処理システム。
【請求項５】
前記濃縮処理部は、前記マイナーアクチノイド及び前記ランタノイドを含む有機溶媒を５０℃以上１２０℃以下に加熱する請求項４に記載の高レベル放射性物質処理システム。
【請求項６】
前記濃縮処理部は、前記有機溶媒中の前記マイナーアクチノイド及び前記ランノイドの濃度が２倍以上１０倍以下となる量の有機溶媒を減少させる請求項１に記載の高レベル放射性物質処理システム。
【請求項７】
前記有機溶媒は、難燃性低気化熱の性質を有する溶媒であり、
前記抽出剤は、Ｃ，Ｈ，Ｎ，Ｏ元素から構成される抽出剤である請求項１に記載の高レベル放射性物質処理システム。
【請求項８】
前記濃縮処理部で前記マイナーアクチノイド及び前記ランタノイドを含む前記有機溶媒から分離された有機溶媒を前記抽出部に供給する分離部を有する請求項１に記載の高レベル放射性物質処理システム。
【請求項９】
希釈剤である有機溶媒と抽出剤とを用いて、高レベル放射性物質を含有する液体から前記マイナーアクチノイド及び前記ランタノイドを前記有機溶媒に抽出する抽出ステップと、
前記抽出ステップで生成した前記マイナーアクチノイド及び前記ランタノイドを含む前記有機溶媒の有機溶媒を減少させ、有機溶媒の前記マイナーアクチノイド及び前記ランノイドの濃度を上昇させる濃縮ステップと、
前記濃縮ステップで濃縮した前記マイナーアクチノイド及び前記ランタノイドを含む前記有機溶媒と、液相の逆抽出剤を含んだ液相の希釈液とを混合し、液相の逆抽出剤を含んだ希釈液に前記マイナーアクチノイド及び前記ランタノイドを移動させた液体を生成する逆抽出ステップと、を含む高レベル放射性物質処理方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、高レベル放射性物質処理システム及び高レベル放射性物質処理方法に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
高レベル放射性廃棄物の処理として、高レベル放射性物質から放射性物質であるマイナーアクチノイドを抽出する方法がある（例えば特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２２－１８５３３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
高レベル放射性物質からマイナーアクチノイドを抽出することで、抽出したマイナーアクチノイドを高速増殖炉等の燃料として再利用することができる。また、マイナーアクチノイドを除去することで廃棄物の処理負荷を低減することが可能となる。ここで、抽出したマイナーアクチノイドを有機相から水相に移動させる逆抽出処理を行う場合、使用する抽出剤のマイナーアクチノイドに対する抽出能力がより高いほど逆抽出時の水相濃度をより低下させる必要があるため、使用する処理液の量が多くなり、廃液も多くなるという問題がある。
【０００５】
本開示は、上記に鑑みてなされたものであって、マイナーアクチノイドの抽出、逆抽出操作における廃液発生量を低減することができる高レベル放射性物質処理システム及び高レベル放射性物質処理方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本開示は、高レベル放射性物質処理装置であって、希釈剤である有機溶媒と抽出剤とを用いて、高レベル放射性物質を含有する液体から前記マイナーアクチノイド及び前記ランタノイドを前記有機溶媒に抽出する抽出部と、前記抽出部で生成した前記マイナーアクチノイド及び前記ランタノイドを含む前記有機溶媒の有機溶媒を減少させ、有機溶媒の前記マイナーアクチノイド及び前記ランノイドの濃度を上昇させる濃縮処理部と、前記濃縮処理部で濃縮した前記マイナーアクチノイド及び前記ランタノイドを含む前記有機溶媒と、液相の逆抽出剤を含んだ液相の希釈液とを混合し、液相の逆抽出剤を含んだ希釈液に前記マイナーアクチノイド及び前記ランタノイドを移動させた液体を生成する逆抽出部と、を含む。
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本開示は、高レベル放射性物質処理方法であって、希釈剤である有機溶媒と抽出剤とを用いて、高レベル放射性物質を含有する液体から前記マイナーアクチノイド及び前記ランタノイドを前記有機溶媒に抽出する抽出ステップと、前記抽出ステップで生成した前記マイナーアクチノイド及び前記ランタノイドを含む前記有機溶媒の有機溶媒を減少させ、有機溶媒の前記マイナーアクチノイド及び前記ランノイドの濃度を上昇させる濃縮ステップと、前記濃縮ステップで濃縮した前記マイナーアクチノイド及び前記ランタノイドを含む前記有機溶媒と、液相の逆抽出剤を含んだ液相の希釈液とを混合し、液相の逆抽出剤を含んだ希釈液に前記マイナーアクチノイド及び前記ランタノイドを移動させた液体を生成する逆抽出ステップと、を含む。
【発明の効果】
【０００８】
本開示によれば、マイナーアクチノイドの抽出、逆抽出操作における廃液発生量を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
図１は、本実施形態の高レベル放射性物質処理装置の概略構成を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本開示にかかる高レベル放射性物質処理装置の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。本開示の高レベル放射性物質処理装置は、高レベル放射性物質からＭＡ（マイナーアクチノイド）を抽出する。また、高レベル放射性物質処理装置は、高レベル放射性物質にランタノイドが含まれる場合、マイナーアクチノイドとともにランタノイドも抽出する。本開示において、「ＭＡ（マイナーアクチノイド）」とは、アクチノイドに属する超ウラン元素のうちＰｕを除いた元素である。「アクチノイド」とは、原子番号８９から１０３までの元素の総称である。マイナーアクチノイドには、例えば、Ｎｐ（ネプツニウム）、Ａｍ（アメリシウム）、Ｃｍ（キュリウム）が含まれる。「Ｌｎ（ランタノイド）」とは、原子番号５７から７１までの元素の総称である。
（【００１１】以降は省略されています）

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