Подготовка плутония и урана к рециклированию

Как уже было упомянуто в начале этого раздела, конечными продуктами заводов UP 3 и UP 2 являются PuO₂ и раствор уранилнитрата. Оба продукта предназначены для рециклирования в PWR. PuO₂ перевозится на заводы по изготовлению смешанного уран-плутониевого топлива (Melox или Cadarache).

Поскольку часть PuO₂ может оказаться на длительном хранении на территории заводов UP 2 и UP 3 предусмотрена очистка плутония от дочернего америция. Для этой цели на заводе UP 3 построена специальная установка. Очистка Pu от Am требует проведения растворения оксида плутония. Этот процесс был разработан и построен аппарат-растворитель, использующий принцип окислительного растворения с использованием электрогенерируемого Ag(II). Механизм реакции окисления поясняет схема (рис. 2.5.7).

В этом процессе Pu(4+) окисляется на поверхности оксида до форм и , которые хорошо растворимы в HNO₃. Условия растворения в аппарате:

- температура - 30±10°С;

- кислотность - от 4 М до 6 М HNO₃;

- концентрация AgNO₃ - от 0,05М до 0,1 М.

1 кг PuO₂ в аппарате растворяется в течение 4-х часов при силе тока 80 А.

Метод окислительного растворения применим также для извлечения Pu из золы, образующейся при сжигании отходов.

Рис. 2.5.7. Электрохимическое окисление PuO₂

В 1995 г. на мысе Аг была построена установка UCD (Unite Centralisée Déches Alpha), целью которой является извлечение Pu из всех отходов, доставляемых , в том числе, и с заводов по производству МОХ-топлива (Melox и Cadarache).

Отделение Am от Pu производится при помощи экстракционной очистки с раствором ТБФ.

Повторное использование урана, выделенного при переработке ОЯТ, было продемонстрировано на нескольких АЭС Франции. EdF рассматривает выделенный уран в качестве дополнительного сырья и готовится к его использованию. Уже построена промышленная установка TU5 в Пьерлатте, способная превращать нитрат уранила в оксид с производительностью 2000 т/год. Выделены средства на строительство установки для изготовления топлива из этого урана. Рассматриваются возможности строительства установок для превращения UO₂ в UF₆ и его дообогащения. Однако, следует отметить, что рециклирование выделенного при переработке ОЯТ энергетических реакторов урана представляет собой трудную радиохимическую проблему, которая до сих пор нигде за рубежом еще не решена.