Recovery of uranium based on electrochemical reduction in hydrate melt

• Project/Area Number: 19760611
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Nuclear engineering
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: UEHARA Akihiro Kyoto University, 原子炉実験所, 助教 (30402952)
• Project Period (FY): 2007 – 2008
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2008)
• Budget Amount: ¥2,880,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥180,000); Fiscal Year 2008: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000); Fiscal Year 2007: ¥2,100,000 (Direct Cost: ¥2,100,000)
• Keywords: 電解還元 / ウラン / 水和物溶融体 / 濃厚電解質 / 塩化カルシウム / 電気化学 / 再処理 / XAFS / イオン液体

Research Abstract

無機物でかつ常温で液体である「水和物溶融体」を用い、次のことを明らかにした。(1)ウランイオンはU(VI)からU(V))に電気化学的に還元されその後不均化反応によってU(VI)及びU(IV)を生成する。このとき、U(IV)はUO_2として電析する。(2)水和物溶融体中に溶存するウランイオンの錯体環境についてX線吸収微細構造(XAFS)を用いて調べた結果、希薄な溶液中で観察されているウランイオンの錯体環境と全く異なることを明にした。以上の知見は、濃厚電解質である水和物溶融体に溶存するイオンの錯体環境の理解に寄与するのみならず、より安全な媒体を用いた使用済燃料の再処理技術にも寄与するものと考えられる。

Research Products

• [Journal Article] Electrochemical Redox Reactions of Chromium and Iron Ions in Molten NaCl-2CsCl Eutectic for Pyro-Reprocessing of Nuclear Fuels (2009)
  • Author(s): A. Uehara, O. Shirai, T. Nagai, T. Fujii, H. Yamana
  • Journal Title: Journal of Applied Electrochemistry 39 Pages: 827-835
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Redox equilibria of Pu4+/Pu3+ and PuO22+/Pu4+ couples in molten NaCl-CsCl eutectic as measured by absorption spectrophotometry (2009)
  • Author(s): T. Nagai, A. Uehara, T. Fujii, O. Shirai, M. Myochin, H. Yamana
  • Journal Title: Radiochimica Acta 97 Pages: 209-212
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 溶融塩系におけるアクチノイドの化学 (2008)
  • Author(s): 上原章寛
  • Journal Title: ぶんせき、話題 4 Pages: 183-183
  • NAID: 10021100806
• [Journal Article] Spectroelectrochemistry and electrochemistry of Europium Ion in Alkali Chloride Melts (2007)
  • Author(s): A. Uehara, O. Shirai, T. Nagai, T. Fujii, H. Yamana
  • Journal Title: Zeitschrift fur Naturforschung 62a Pages: 191-196
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 京大炉のアクティビティ紹介(濃厚溶融体中でのアクチニドイオンの分光電気化学研究) (2008)
  • Author(s): 上原章寛
  • Organizer: 東北大大洗研究会(アクチノイド分野)合同J-ACTINET2008
  • Place of Presentation: 東北大学東京分室
  • Year and Date: 2008-10-02
• [Presentation] 京都大学原子炉実験所におけるアクチニド化合物化学研究(1)濃厚溶融体中でのアクチニドイオンの化学状態 (2008)
  • Author(s): 上原章寛
  • Organizer: 価数不安定性をもつアクチノイド化合物に特有の新奇量子状態に関する研究会
  • Place of Presentation: 東北大学金属材料研究所
  • Year and Date: 2008-09-26
• [Presentation] EXAFS STUDIES OF URANIUM IONS IN CALCIUM CHLORIDE HYDRATE MELTS (2008)
  • Author(s): 上原章寛
  • Organizer: Actinide XAS 2008
  • Place of Presentation: Saint-Aubin,France
  • Year and Date: 2008-07-15
• [Presentation] 塩化カルシウム水和物溶融体中でのウランイオンの電極反応 (2008)
  • Author(s): 上原章寛, 藤井俊行, 永井崇之, 岡本芳浩, 白井理, 松浦治明, 山名元
  • Organizer: 第54回ポーラログラフィーおよび電気分析化学討論会
  • Place of Presentation: 熊本大学
• [Presentation] Redox Equilibria of Pu^<4+>/Pu^<3+> and PuO_2^<2+>/Pu^<4+> Couples in Molten NaCl-CsCl Eutectic by Absorption Spectrophotometry (2008)
  • Author(s): T. Nagai, A. Uehara, T. Fujii, O. Shirai, M. Myochin, H. Yamana
  • Organizer: Plutonium Futures- "The Science" 2008 Dijon
  • Place of Presentation: France
• [Presentation] XAFS Studies of Uranium Ions in Calcium Chloride Hydrate Melts (2008)
  • Author(s): A. Uehara, Y. Okamoto, T. Fujii, H. Matsuura, N. Sato, H. Yamana
  • Organizer: Actinide-XAS-2008 Saint-Aubin
  • Place of Presentation: France
• [Presentation] Spectroelectro chemical Study of Np in the Molten NaCl-CsCl Eutectic (2008)
  • Author(s): A. Uehara, T. Nagai, T. Fujii, T. J. Kim, O. Shirai, H. Yamana
  • Organizer: EUCHEM Conference on Molten Salts and Ionic Liquids
  • Place of Presentation: Copenhagen