特許 6671286 少なくとも１種のアクチニド（ＩＶ）からこのアクチニド（ＩＶ）を錯化することによりウラン（ＶＩ）を除染するための工程を含む、使用済み核燃料を処理する方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6671286

(24)【登録日】2020年3月5日

(45)【発行日】2020年3月25日

(54)【発明の名称】少なくとも１種のアクチニド（ＩＶ）からこのアクチニド（ＩＶ）を錯化することによりウラン（ＶＩ）を除染するための工程を含む、使用済み核燃料を処理する方法

(51)【国際特許分類】

   G21C 19/46 20060101AFI20200316BHJP

   B01D 11/04 20060101ALI20200316BHJP

【ＦＩ】

   G21C19/46 624

   B01D11/04 B

【請求項の数】15

【全頁数】29

(21)【出願番号】特願2016-541413(P2016-541413)

(86)(22)【出願日】2014年12月18日

(65)【公表番号】特表2017-504013(P2017-504013A)

(43)【公表日】2017年2月2日

(86)【国際出願番号】EP2014078453

(87)【国際公開番号】WO2015091791

(87)【国際公開日】20150625

【審査請求日】2017年12月7日

(31)【優先権主張番号】1363251

(32)【優先日】2013年12月20日

(33)【優先権主張国】FR

(73)【特許権者】

【識別番号】502124444

【氏名又は名称】コミッサリア ア レネルジー アトミーク エ オ ゼネルジ ザルタナテイヴ

(73)【特許権者】

【識別番号】591015050

【氏名又は名称】オラノ・サイクル

(74)【代理人】

【識別番号】100108453

【弁理士】

【氏名又は名称】村山 靖彦

(74)【代理人】

【識別番号】100110364

【弁理士】

【氏名又は名称】実広 信哉

(74)【代理人】

【識別番号】100133400

【弁理士】

【氏名又は名称】阿部 達彦

(72)【発明者】

【氏名】ジル・ベルニエ

(72)【発明者】

【氏名】クリスチャン・ソレル

(72)【発明者】

【氏名】マニュエル・ミギルディトシャン

(72)【発明者】

【氏名】コラリー・バラゲ

(72)【発明者】

【氏名】エステル・アメイル

【審査官】 大門 清

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００６−１５３７９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００７−５１１７７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００９−５３７８３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−１１４４４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−２４３８９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００７／０２９０１７８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２００６／０１４７３５９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特表２０１３−５３３４６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１２−５３１５７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 SASAKI Yuji at el.，Complexation and Back Extraction of Various Metals by Water-soluble Diglycolamide，ANALITICAL SCIENCES，日本，The Japan Society for Analytical Chemistry，２００７年 ６月，VOL.23，p.727-731

【文献】 佐々木祐二，アクチノイド分離用溶媒抽出試薬の開発，ぶんせき，日本，日本分析化学会，２０１４年 １月，2014年1月号，p.34-38

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

ＩＰＣ Ｇ２１Ｃ １９／４６

Ｇ２１Ｆ ９／０６

Ｂ０１Ｄ １１／００−１２／００

Ｃ２２Ｂ １／００−６１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

１種又は複数のアクチニド（ＩＶ）からのウラン（ＶＩ）の除染を含む、使用済み核燃料を処理するための方法であって、前記除染が、ウラン（ＶＩ）及び１種又は複数のアクチニド（ＩＶ）が存在する、ウラン（ＶＩ）の抽出溶剤としてリン酸トリ−ｎ−ブチルを含む、水と混和性でない有機相から１種又は複数のアクチニド（ＩＶ）をストリッピングする少なくとも１つの操作であって、前記有機相を、硝酸、及びウラン（ＶＩ）よりもアクチニド（ＩＶ）を強く錯化する少なくとも１種の錯化剤を含む水性相に接触させ、それから前記有機相を前記水性相から分離することにより、１種又は複数のアクチニド（ＩＶ）をストリッピングする少なくとも１つの操作を含み、前記少なくとも１種の錯化剤がジグリコールアミドであることを特徴とする、方法。

【請求項2】

前記ジグリコールアミドが、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチルジグリコールアミド、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラエチルジグリコールアミド、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラプロピルジグリコールアミド及びＮ，Ｎ−ジプロピルジグリコール酸から選択されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記ジグリコールアミドがＮ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラエチルジグリコールアミドであることを特徴とする、請求項２に記載の方法。

【請求項4】

前記水性相が、０．０１ｍｏｌ／Ｌから０．１ｍｏｌ／Ｌのジグリコールアミドを含むことを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。

【請求項5】

前記水性相が、０．２ｍｏｌ／Ｌから３ｍｏｌ／Ｌの硝酸を含むことを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。

【請求項6】

１種又は複数のアクチニド（ＩＶ）からのウラン（ＶＩ）の除染が、１種又は複数のアクチニド（ＩＶ）のストリッピングから生じた水性相を洗浄する操作であって、前記水性相を、水と混和性でなく且つウラン（ＶＩ）の抽出溶剤としてリン酸トリ−ｎ−ブチルを含む有機相に接触させ、それから前記有機相を前記水性相から分離することにより洗浄する操作を更に含むことを特徴とする、請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。

【請求項7】

１種又は複数のアクチニド（ＩＶ）が、ネプツニウム（ＩＶ）、プルトニウム（ＩＶ）及びトリウム（ＩＶ）から選択されることを特徴とする、請求項１から６のいずれか一項に記載の方法。

【請求項8】

１種又は複数のアクチニド（ＩＶ）からのウラン（ＶＩ）の除染が、ネプツニウム（ＩＶ）からのウラン（ＶＩ）の除染であることを特徴とする、請求項１から７のいずれか一項に記載の方法。

【請求項9】

ａ） 使用済み核燃料の硝酸中への溶解から生じた第１の水性相中に存在するウラン及びプルトニウムを、前記第１の水性相中に同様に存在するアクチニド（ＩＩＩ）及び核分裂生成物から除染するための工程であって、
ａ_１） 酸化状態ＶＩにあるウラン及び酸化状態ＩＶにあるプルトニウムを、前記第１の水性相から共抽出する少なくとも１つの操作であって、前記第１の水性相を、有機希釈剤中にリン酸トリ−ｎ−ブチルを含む有機相に接触させ、それから前記有機相を前記第１の水性相から分離することにより共抽出する少なくとも１つの操作、及び
ａ_２） ａ_１）から生じた有機相を洗浄して、前記有機相から、ａ_１）の間に抽出された核分裂生成物の分画を除去するための少なくとも１つの操作であって、有機相を、硝酸を含む第２の水性相に接触させ、それから前記有機相を前記第２の水性相から分離することによりａ_１）の間に抽出された核分裂生成物の分画を除去するための少なくとも１つの操作
を含み、それにより、ウラン（ＶＩ）、プルトニウム（ＩＶ）及びネプツニウム（ＶＩ）を含む第１の有機相が得られる、工程と、
ｂ） 工程ａ）から生じた前記第１の有機相中に存在するウラン及びプルトニウムを２つの水溶液に分配する工程であって、ウラン及びネプツニウムから除染されたプルトニウムを含む第１の水溶液、並びにプルトニウム及びネプツニウムから除染されたウランを含む第２の水溶液に分配する工程であり、
ｂ_１） 前記第１の有機相中に存在するプルトニウムをストリッピングする操作であって、前記第１の有機相を、硝酸、プルトニウム（ＩＶ）をプルトニウム（ＩＩＩ）に及びネプツニウム（ＶＩ）をネプツニウム（ＩＶ）に還元するがウラン（ＶＩ）を還元しない還元剤、並びに抗亜硝酸剤を含む第３の水性相に接触させ、それから前記第１の有機相を前記第３の水性相から分離することにより、プルトニウムが酸化状態ＩＩＩでストリッピングされる操作、
ｂ_２） ｂ_１）から生じた第１の有機相を洗浄して、前記第１の有機相から、ｂ_１）の間にストリッピングされなかったプルトニウム分画を除去する操作であって、第１の有機相を、硝酸、ｂ_１）で使用されたものと同じ還元剤及び同じ抗亜硝酸剤を含む第４の水性相に接触させ、それから前記第１の有機相を前記第４の水性相から分離することにより除去する操作、
ｂ_３） ｂ_１）から生じた前記第３の水性相を洗浄して、前記第３の水性相から、ｂ_１）の間にストリッピングされたウラン（ＶＩ）及びネプツニウム（ＩＶ）の分画を除去する操作であって、第３の水性相を、有機希釈剤中にリン酸トリ−ｎ−ブチルを含む第２の有機相に接触させ、それから前記第２の有機相を前記第３の水性相から分離することにより除去する操作、
ｂ_４） ネプツニウム（ＩＶ）からのウラン（ＶＩ）の除染であって、ｂ_２）から生じた第１の有機相中に存在するネプツニウム（ＩＶ）をストリッピングする操作であって、前記第１の有機相を、硝酸及びジグリコールアミドを含む第５の水性相に接触させ、それから前記第１の有機相を前記第５の水性相から分離することによりストリッピングする操作、及びネプツニウム（ＩＶ）のストリッピング操作から生じた前記第５の水性相を洗浄する操作であって、前記第５の水性相を、有機希釈剤中にリン酸トリ−ｎ−ブチルを含む第３の有機相に接触させ、それから前記第３の有機相を前記第５の水性相から分離することにより洗浄する操作を含む除染、並びに
ｂ_５） ｂ_４）から生じた前記第１の有機相中に存在するウラン（ＶＩ）をストリッピングする操作であって、前記第１の有機相を、硝酸を含む第６の水性相に接触させ、それから前記第１の有機相を前記第６の水性相から分離することによりストリッピングする操作
を含む、工程と
を含むことを特徴とする、請求項８に記載の方法。

【請求項10】

ａ） 使用済み核燃料の硝酸中への溶解から生じた第１の水性相中に存在するウラン及びプルトニウムを、前記第１の水性相中に同様に存在するアクチニド（ＩＩＩ）及び核分裂生成物から除染するための工程であって、
ａ_１） 酸化状態ＶＩにあるウラン及び酸化状態ＩＶにあるプルトニウムを、前記第１の水性相から共抽出する少なくとも１つの操作であって、前記第１の水性相を、有機希釈剤中にリン酸トリ−ｎ−ブチルを含む有機相に接触させ、それから前記有機相を前記第１の水性相から分離することにより共抽出する少なくとも１つの操作、及び
ａ_２） ａ_１）から生じた有機相を洗浄して、前記有機相から、ａ_１）の間に抽出された核分裂生成物の分画を除去するための少なくとも１つの操作であって、前記有機相を、硝酸を含む第２の水性相に接触させ、それから前記有機相を前記第２の水性相から分離することによりａ_１）の間に抽出された核分裂生成物の分画を除去するための少なくとも１つの操作
を含み、それにより、ウラン（ＶＩ）、プルトニウム（ＩＶ）及びネプツニウム（ＶＩ）を含む第１の有機相が得られる、工程と、
ｂ） 工程ａ）から生じた前記第１の有機相中に存在するウラン及びプルトニウムを２つの水溶液に分配する工程であって、ネプツニウムから除染されたプルトニウム及びウランを含む第１の水溶液、及びネプツニウム及びプルトニウムから除染されたウランを含む第２の水溶液に分配する工程であり、
ｂ_１） 前記第１の有機相中に存在するウランの分画及びプルトニウムをストリッピングする操作であって、前記第１の有機相を、硝酸、プルトニウム（ＩＶ）をプルトニウム（ＩＩＩ）に及びネプツニウム（ＶＩ）をネプツニウム（ＩＶ）に還元するがウラン（ＶＩ）を還元しない還元剤、並びに抗亜硝酸剤を含む第３の水性相に接触させ、それから前記第１の有機相を前記第３の水性相から分離することにより、プルトニウムが酸化状態ＩＩＩでストリッピングされる操作、
ｂ_２） ｂ_１）から生じた第１の有機相を洗浄して、前記第１の有機相から、ｂ_１）の間にストリッピングされなかったプルトニウム分画を除去する操作であって、第１の有機相を、硝酸、ｂ_１）で使用されたものと同じ還元剤及び同じ抗亜硝酸剤を含む第４の水性相を接触させ、それから前記第１の有機相を前記第４の水性相から分離することにより除去する操作、
ｂ_３） ｂ_１）から生じた前記第３の水性相を洗浄して、前記第３の水性相から、ｂ_１）の間にストリッピングされたネプツニウム（ＩＶ）分画を除去する操作であって、前記第３の水性相を、有機希釈剤中にリン酸トリ−ｎ−ブチルを含む第２の有機相に接触させ、それから前記第２の有機相を前記第３の水性相から分離することにより除去する操作、
ｂ_４） ネプツニウム（ＩＶ）からのウラン（ＶＩ）の除染であって、ｂ_２）から生じた第１の有機相中に存在するネプツニウム（ＩＶ）をストリッピングする操作であって、前記第１の有機相を、硝酸及びジグリコールアミドを含む第５の水性相に接触させ、それから前記第１の有機相を前記第５の水性相から分離することによりストリッピングする操作、及びネプツニウム（ＩＶ）のストリッピング操作から生じた前記第５の水性相を洗浄する操作であって、前記第５の水性相を、有機希釈剤中にリン酸トリ−ｎ−ブチルを含む第３の有機相に接触させ、それから前記第３の有機相を前記第５の水性相から分離することにより洗浄する操作を含む除染、並びに
ｂ_５） ｂ_４）から生じた前記第１の有機相中に存在するウランをストリッピングする操作であって、前記第１の有機相を、硝酸を含む第６の水性相に接触させ、それから前記第１の有機相を前記第６の水性相から分離することによりストリッピングする操作
を含む、工程と
を含むことを特徴とする、請求項８に記載の方法。

【請求項11】

１種又は複数のアクチニド（ＩＶ）からウラン（ＶＩ）を除染するための工程が、ウラン（ＶＩ）をネプツニウム（ＩＶ）及びプルトニウム（ＩＶ）から除染するための工程であることを特徴とする、請求項７に記載の方法。

【請求項12】

ａ） 使用済み核燃料の硝酸中への溶解から生じた第１の水性相中に存在するウラン及びプルトニウムを、前記第１の水性相中に同様に存在するアクチニド（ＩＩＩ）及び核分裂生成物から除染するための工程であり、
ａ_１） 酸化状態ＶＩにあるウラン及び酸化状態ＩＶにあるプルトニウムを、前記第１の水性相から共抽出する少なくとも１つの操作であって、前記第１の水性相を、有機希釈剤中にリン酸トリ−ｎ−ブチルを含む有機相に接触させ、それから前記有機相を前記第１の水性相から分離することにより共抽出する少なくとも１つの操作、及び
ａ_２） ａ_１）から生じた有機相を洗浄するための少なくとも１つの操作であって、前記有機相を、硝酸を含む第２の水性相に接触させ、それから前記有機相を前記第２の水性相から分離することによる、洗浄するための少なくとも１つの操作
を含み、それにより、ウラン（ＶＩ）、プルトニウム（ＩＶ）及びネプツニウム（ＶＩ）を含む第１の有機相が得られる、工程と、
ｂ） 工程ａ）から生じた前記第１の有機相中に存在するウラン及びプルトニウムを２つの水溶液に分配する工程であって、ウラン及びネプツニウムから除染されたプルトニウムを含む第１の水溶液、並びにプルトニウム及びネプツニウムから除染されたウランを含む第２の水溶液に分配する工程であり、
ｂ_１） 前記第１の有機相中に存在するプルトニウムをストリッピングする操作であって、前記第１の有機相を、硝酸、プルトニウム（ＩＶ）をプルトニウム（ＩＩＩ）に及びネプツニウム（ＶＩ）をネプツニウム（ＩＶ）に還元するがウラン（ＶＩ）を還元しない還元剤、並びに抗亜硝酸剤を含む第３の水性相に接触させ、それから前記第１の有機相を前記第３の水性相から分離することにより、プルトニウムが酸化状態ＩＩＩでストリッピングされる操作、
ｂ_２） ｂ_１）から生じた第３の水性相を洗浄して、前記第３の水性相から、ｂ_１）の間にストリッピングされたウラン（ＶＩ）及びネプツニウム（ＩＶ）の分画を除去するための操作であって、第３の水性相を、有機希釈剤中にリン酸トリ−ｎ−ブチルを含む第２の有機相に接触させ、それから前記第２の有機相を前記第３の水性相から分離することにより除去するための操作、
ｂ_３） ネプツニウム（ＩＶ）及びプルトニウム（ＩＶ）からのウラン（ＶＩ）の除染であって、ｂ_１）から生じた前記第１の有機相中に存在するネプツニウム（ＩＶ）及びプルトニウムをストリッピングする操作であって、前記第１の有機相を、硝酸及びジグリコールアミドを含む第４の水性相に接触させ、それから前記第１の有機相を前記第４の水性相から分離することによりストリッピングする操作、及び前記ネプツニウム（ＩＶ）及びプルトニウム（ＩＶ）のストリッピング操作から生じた前記第４の水性相を洗浄する操作であって、前記第４の水性相を、有機希釈剤中にリン酸トリ−ｎ−ブチルを含む第３の有機相に接触させ、それから前記第３の有機相を前記第４の水性相から分離することにより洗浄する操作を含む除染、並びに
ｂ_４） ｂ_３）から生じた前記第１の有機相中に存在するウラン（ＶＩ）をストリッピングする操作であって、前記第１の有機相を、硝酸を含む第５の水性相に接触させ、それから前記第１の有機相を前記第５の水性相から分離することによりストリッピングする操作
を含む、工程と
を含むことを特徴とする、請求項１１に記載の方法。

【請求項13】

ａ） 使用済み核燃料の硝酸中への溶解から生じた第１の水性相中に存在するウラン及びプルトニウムを、前記第１の水性相中に同様に存在するアクチニド（ＩＩＩ）及び核分裂生成物から除染するための工程であって、
ａ_１） 酸化状態ＶＩにあるウラン及び酸化状態ＩＶにあるプルトニウムを、前記第１の水性相から共抽出する少なくとも１つの操作であって、前記第１の水性相を、有機希釈剤中にリン酸トリ−ｎ−ブチルを含む有機相に接触させ、それから前記有機相を前記第１の水性相から分離することにより共抽出する少なくとも１つの操作、及び
ａ_２） ａ_１）から生じた有機相を洗浄するための少なくとも１つの操作であって、前記有機相を、硝酸を含む第２の水性相に接触させ、それから前記有機相を前記第２の水性相から分離することによる、洗浄するための少なくとも１つの操作
を含み、それにより、ウラン（ＶＩ）、プルトニウム（ＩＶ）及びネプツニウム（ＶＩ）を含む第１の有機相が得られる、工程と、
ｂ） 工程ａ）から生じた前記第１の有機相中に存在するウラン及びプルトニウムを２つの水溶液に分配する工程であって、ネプツニウムから除染されたプルトニウム及びウランを含む第１の水溶液、及びプルトニウム及びネプツニウムから除染されたウランを含む第２の水溶液に分配する工程であり、
ｂ_１） 前記第１の有機相中に存在するプルトニウムをストリッピングする操作であって、前記第１の有機相を、硝酸、プルトニウム（ＩＶ）をプルトニウム（ＩＩＩ）に及びネプツニウム（ＶＩ）をネプツニウム（ＩＶ）に還元するがウラン（ＶＩ）を還元しない還元剤、並びに抗亜硝酸剤を含む第３の水性相に接触させ、それから前記第１の有機相を前記第３の水性相から分離することにより、プルトニウムが酸化状態ＩＩＩでストリッピングされる操作、
ｂ_２） ｂ_１）から生じた第３の水性相を洗浄して、前記第３の水性相から、ｂ_１）の間にストリッピングされたネプツニウム（ＩＶ）の分画を除去するための操作であって、第３の水性相を、有機希釈剤中にリン酸トリ−ｎ−ブチルを含む第２の有機相に接触させ、それから前記第２の有機相を前記水性相から分離することにより除去するための操作、
ｂ_３） ネプツニウム（ＩＶ）及びプルトニウム（ＩＶ）からのウラン（ＶＩ）の除染であって、ｂ_１）から生じた前記第１の有機相中に存在するネプツニウム（ＩＶ）及びプルトニウム（ＩＶ）をストリッピングする操作であって、前記第１の有機相を、硝酸及びジグリコールアミドを含む第４の水性相に接触させ、それから前記第１の有機相を前記第４の水性相から分離することによりストリッピングする操作、及び前記ネプツニウム（ＩＶ）及びプルトニウム（ＩＶ）のストリッピング操作から生じた前記第４の水性相を洗浄する操作であって、前記第４の水性相を、有機希釈剤中にリン酸トリ−ｎ−ブチルを含む第３の有機相に接触させ、それから前記第３の有機相を前記第４の水性相から分離することにより洗浄する操作を含む除染、並びに
ｂ_４） ｂ_３）から生じた前記第１の有機相中に存在するウラン（ＶＩ）をストリッピングする操作であって、前記第１の有機相を、硝酸を含む第５の水性相に接触させ、それから前記第１の有機相を前記第５の水性相から分離することによりストリッピングする操作
を含む工程と
を含むことを特徴とする、請求項１１に記載の方法。

【請求項14】

前記第５の水性相が、０．２ｍｏｌ／Ｌから３ｍｏｌ／Ｌの硝酸及び０．０１ｍｏｌ／Ｌから０．１ｍｏｌ／ＬのＮ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラエチルジグリコールアミドを含むことを特徴とする、請求項９又は１０に記載の方法。

【請求項15】

前記第４の水性相が、０．２ｍｏｌ／Ｌから３ｍｏｌ／Ｌの硝酸及び０．０１ｍｏｌ／Ｌから０．１ｍｏｌ／ＬのＮ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラエチルジグリコールアミドを含むことを特徴とする、請求項１２又は請求項１３に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、使用済み核燃料を処理する分野に関する。

【0002】

より詳細には、本発明は、使用済み核燃料を処理する方法であって、１種又は複数のアクチニド（ＩＶ）から、より特定するとネプツニウム及び／又はプルトニウムから、この（これらの）アクチニド（ＩＶ）を錯化することによりウラン（ＶＩ）を除染するための工程を含む、方法に関する。

【背景技術】

【0003】

使用済み核燃料を処理するプラントでは、これらの燃料中に存在するウラン及びプルトニウムを回収するために、現在、ＰＵＲＥＸ法（抽出によるプルトニウム−ウラン精錬（Ｐｌｕｔｏｎｉｕｍ Ｕｒａｎｉｕｍ Ｒｅｆｉｎｉｎｇ ｂｙ ＥＸｔｒａｃｔｉｏｎ））が使用されている。

【0004】

これは、液液抽出による数サイクルの精製を適用することにより達成される。使用される抽出溶剤は、リン酸トリ−ｎ−ブチルであり、それは、ウラン及びプルトニウムに対して特別な親和性を有する。

【0005】

ＰＵＲＥＸ法は、フランスにおけるＬａ Ｈａｇｕｅのプラント（ＵＰ２−８００、ＵＰ３）で適用されているように、図式的には、３つの精製サイクル、即ち、
− ウラン及びプルトニウムを一緒にアメリシウム、キュリウム及び核分裂生成物から除染すること、並びにウラン及びプルトニウムを２つの水性流に分配することを達成することを目標とする第１のサイクル、並びに
− 「第２のウランサイクル」及び「第２のプルトニウムサイクル」とそれぞれ称されて、ウランとプルトニウムを、それらの分配後別々に精製することを目標とする２つの追加のサイクル
を含む。

【0006】

ＰＵＲＥＸ法の第１のサイクルの簡単化した図式を例示する図１に示したように、このサイクルは、酸化状態ＶＩのウラン及び酸化状態ＩＶのプルトニウムを一緒に、それらが見出される水性相から抽出することからなる、この図で「Ｕ／Ｐｕ共抽出」と称する操作により開始される。

【0007】

この水性相は、使用済み燃料を硝酸に溶解して、それにより得られた混合物を浄化することにより得られる。これは一般に溶解液と呼ばれる。それは、典型的には、２から３ｇ／Ｌのプルトニウムについて２００から２５０ｇ／Ｌのウランを含有する。溶解液は、ネプツニウム、アメリシウム、キュリウム及び核分裂生成物も含有する。

【0008】

ウラン及びプルトニウムの共抽出は、ウラン（ＶＩ）及びプルトニウム（ＩＶ）に対して強い親和性を有する抽出溶剤、この場合有機希釈剤、この場合ドデカン（水素化されたテトラプロピレン又はＴＰＨ）中で３０％（ｖ／ｖ）の溶液で使用されるリン酸トリ−ｎ−ブチル（又はＴＢＰ）を含み水と混和性でない有機相により達成される。したがって、ウラン及びプルトニウムは、有機相中に入り、一方、アメリシウム、キュリウム及び核分裂生成物の主要部分は、水性相中にとどまる。

【0009】

この共抽出に続いて、有機相から核分裂生成物の分画、とりわけ、ウラン及びプルトニウムと一緒に抽出されたテクネチウムを除去するために、該有機相を洗浄するための、酸度の異なる硝酸水性相により達成される「ＰＦ洗浄」及び「Ｔｃ洗浄」と呼ばれる２つの操作が行われる。「Ｔｃ洗浄」中に水性相中のテクネチウムに随行した可能性のあるウラン及びプルトニウム分画を回収するために、「Ｔｃ洗浄」は、ウラン及びプルトニウムの共抽出のための「補完的Ｕ／Ｐｕ共抽出」と称される「Ｕ／Ｐｕ共抽出」に使用されるものと同じ組成の１つの有機相により達成される追加の操作と連結される。

【0010】

これらの共抽出及び洗浄操作から生じた、ラフィネートと名づけられる、アメリシウム、キュリウム及び核分裂生成物を含む水性相は、サイクルから除去され、一方、ウラン（ＶＩ）及びプルトニウム（ＩＶ）を含む有機相は、これら２種の元素が分配される領域に向けられる。

【0011】

この分配は、
・共抽出及び洗浄操作から生じた有機相から、ＴＢＰで非常に抽出されやすいプルトニウム（ＩＶ）を、ウランは還元せずに、殆ど抽出できないプルトニウム（ＩＩＩ）に還元することが可能な硝酸第一ウラン、並びに抗亜硝酸剤の役割を果たす、図１においてＮＨと記した硝酸ヒドラジニウムを含む低酸度の硝酸水性相により、プルトニウムをストリッピングすることを目標とする「Ｐｕストリッピング」と称する操作と、
・硝酸第一ウラン及びヒドラジンを含むやはり低酸度の硝酸水性相によりプルトニウムを有機相からストリッピングすることを強化することを目標とする「Ｐｕバリア」と称する操作と、
・ウラン（ＶＩ）を前記有機相から、非常に希薄な硝酸水性相によりストリッピングすることを目標とする「Ｕストリッピング」と称する操作と
を含む。

【0012】

プルトニウムの有機相からのストリッピングはウランの部分的ストリッピングを伴い、分配は「Ｕ洗浄」と称する操作を更に含み、その目的は、部分的ストリッピングによりストリッピングされたウランを、「Ｐｕストリッピング」から生じた硝酸水性相から、「Ｕ／Ｐｕ共抽出」及び「補完的Ｕ／Ｐｕ共抽出」のために使用されるものと同じ組成を有する有機相により除去することである。

【0013】

したがって、第１のサイクルの終わりに、
＊溶解液に最初に存在したプルトニウムの９９．９％を超える量を含み、ウランをもはや含まない第１の水性流；及び
＊溶解液に最初に存在したウランの９９．９％を超える量を含み、プルトニウムをもはや含まない第２の水性流
が得られる。

【0014】

この第１のサイクルから生じた第１の水性流は、次に「第２のプルトニウムサイクル」にかけられ、その目的は、次にこの流れに痕跡として未だ存在し得る核分裂生成物からのプルトニウムの除染を強化することである。その後、プルトニウムを含むこの流れは、プルトニウムが酸化物（ＰｕＯ_２）に変換される領域に向けられ、次にこの形態で、ＭＯＸ核燃料ペレットの製造に後で使用されることを考慮して貯蔵される。

【0015】

同時に、第１のサイクルから生じた第２の水性流は、ネプツニウムからウランを分離する目的を本質的に有する「第２のウランサイクル」にかけられる。

【0016】

実際、第１の精製サイクルで、溶解液中に存在するネプツニウムの主要部分が、主にネプツニウム（ＶＩ）の形態で、ウラン及びプルトニウムと同時に抽出される。プルトニウムの還元ストリッピングの間に、ネプツニウム（ＶＩ）は硝酸第一ウランにより還元されて、ＴＢＰで抽出され得る状態のネプツニウム（ＩＶ）となる。

【0017】

ネプツニウムは、それ故、第１の精製サイクルの全操作中にウランに準定量的に随伴するので、分配から生じたウランを含む第２の水性流を、補完的精製サイクルにかけて、酸化ウランに変換される前にこのウランを主としてネプツニウムから除染する可能性を与える必要がある。

【0018】

最近、ＰＵＲＥＸ法においてＣＯＥＸ（商標）（ＣＯＥＸｔｒａｃｔｉｏｎにちなむ）法と呼ばれる重要な開発が、国際ＰＣＴ出願公開ＷＯ第２００７／１３５１７８号（この後参考文献［１］とする）で提案された。

【0019】

実際、ＰＵＲＥＸ法で得られるのに匹敵するウラン及びプルトニウムの回収及び精製を確実にする一方、この開発は、軍事目的のためにプルトニウムを濫用するリスクをかなり低下させる可能性を与える。この開発は、精製されたプルトニウム、ウラン及び場合によりネプツニウムの混合物、即ち全体的に核分裂生成物から除染された混合物を含む水性流を生成させて、この流れを、ＭＯＸ（混合酸化物燃料）タイプの核燃料を製造するために直接使用することができる混合酸化物（Ｕ、Ｐｕ）Ｏ_２又は（Ｕ、Ｐｕ， Ｎｐ）Ｏ_２を調製することが役目であるいわゆる「共変換」作業場を供給するために使用することも可能にする。

【0020】

これを行うために、ＣＯＥＸ（商標）法は、ウラン及びプルトニウムを共抽出して、ＰＵＲＥＸ法の第１の精製サイクルで適用されたものと同様に達成されるこの共抽出から生じた有機相を洗浄する操作の後、プルトニウム、ウラン及び場合によりネプツニウムを含む第１の水性流、並びにウラン及び場合によりネプツニウムを含むが、プルトニウムを少しも含まない第２の水性流を得るように、ウラン及びプルトニウムの分配を達成することを提供する。

【0021】

この分配より下流にある全操作で、混合酸化物（Ｕ、Ｐｕ）Ｏ_２又は（Ｕ、Ｐｕ， Ｎｐ）Ｏ_２が得られるまで、ウラン及び場合によりネプツニウムの存在下にプルトニウムを維持するための供給もされる。

【0022】

ネプツニウムの取り扱いが、この元素の全部又は一部がウランに随伴して分配から来る第２の水性流中に入るように設計されているＣＯＥＸ（商標）法の諸版において（これらは参考文献［１］の図１、２及び４に例示されている）、同じ必要性、即ち、酸化ウランに変換される前にネプツニウムについてウランを浄化するために、この第２の水性流を「第２のウランサイクル」にかける必要性が、ＰＵＲＥＸ法におけるように再び見出される。

【0023】

使用済み核燃料を処理するための新しいプラントの製造を考慮して、そのようなプラントの投資コスト、操業及び保守のコストの両方を最適化して、しかしながら使用済み核燃料の収率及び処理品質に関してこれらの方法の性能に影響しないように、ＰＵＲＥＸ及びＣＯＥＸ（商標）法の（後者について、「第２のウランサイクル」を必要とするその版で）の簡単化を実現することが望ましい。

【0024】

実際、経費節減には、該処理方法を適用するために必要な装置及び設備の数だけでなく、消費される試薬の体積、処理されるべき溶出物の体積、該方法の継続時間の減少、及びその結果としてプラントのサイズ、それらの建設コスト及びそれらの操業コストにおける節減を可能にする「第２のウランサイクル」のような単純な精製サイクルしかないであろう。

【0025】

ＰＵＲＥＸ法の「第２のウランサイクル」を廃止する可能性を与える方法は、国際ＰＣＴ出願公開ＷＯ第２００５／０５２９５０号（以下、参考文献［２］）で既に提案されている。

【0026】

この方法は、ウランをネプツニウムから除染することを、目標とする操作の第１の精製サイクルに導入することに基づく。この操作は、「Ｐｕストリッピング」操作又は「Ｐｕバリア」の操作のいずれかから生じた有機相を、酸水性相中でウラン（ＶＩ）より強くアクチニド（ＩＶ）及びとりわけネプツニウム（ＩＶ）を錯化する間隙のあるヘテロポリアニオンを含む硝酸水性相と接触させることからなる。したがって、ネプツニウム（ＩＶ）は、水性相中に移る傾向があるが、一方、ウラン（ＶＩ）は、有機相中に残留する。間隙のあるヘテロポリアニオンとは、典型的には、タングステン酸ヒ素、シリコタングステン酸塩又はゲルマノタングステン酸塩等のヘテロタングステン酸塩である。

【0027】

現在、この方法は、塩であることに加えて、工業的規模で、ウランをネプツニウムから除染する操作により生ずる溶出物の取り扱いをとりわけ複雑にするタングステン及び半金属（ヒ素、ケイ素又はゲルマニウム）原子を含有する、アクチニド（ＩＶ）のための錯化剤に頼るという大きな欠点を有する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0028】

【特許文献1】国際ＰＣＴ出願公開ＷＯ第２００７／１３５１７８号

【特許文献2】国際ＰＣＴ出願公開ＷＯ第２００５／０５２９５０号

【非特許文献】

【0029】

【非特許文献1】Ｓａｓａｋｉら、Ａｎａｌｙｔｉｃａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ ２００７、２３（６）、７２７頁

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0030】

本発明者らは、それ故、ＰＵＲＥＸ及びＣＯＥＸ（商標）法の「第２のウランサイクル」を廃止することを可能にする一方、参考文献［２］に記載されている方法が有する欠点を免れて、ＰＵＲＥＸ及びＣＯＥＸ（商標）法に固有の制約に関して、とりわけ生ずる溶出物の取り扱いに関して更なる制約を加えることがない方法を提供することに目標を設定した。

【0031】

現在、本発明者らは研究の範囲内で、アクチニド（ＩＶ）を錯化する薬剤としてジグリコールアミドを使用すると、参考文献［２］で提案された間隙のあるヘテロポリアニオンの使用に置き換えて非常に有利である可能性が生ずることを観察している。これは、ジグリコールアミドが、ＣＨＯＮ原理（即ちそれらは、炭素、水素、酸素及び窒素原子だけからなる）に合致し且つ分解後には気体生成物を発生する非塩化合物のファミリーに相当するだけでなく、それらが、同等の有機相／水性相接触時間において、間隙のあるヘテロポリアニオンで得られるよりも非常に明確に優れているネプツニウムからの除染の係数をもたらすからである。

【0032】

特に、本発明者らは、ミキサー−デカンター中における２〜３分という有機相／水性相接触時間について、ネプツニウムからのウランの除染に関して今日までにＵＮＩＲＥＰ（ＵＮＩｔｅｄＲＥＰｒｏｃｅｓｓｏｒｓ）標準により規定された最も厳格な規格に適合し、且つＵＯＸ３燃料（最初に^２３５Ｕを４．７％に富化されて６０ＧＷｄｔ^−１の燃焼速度になりやすい燃料）に関するものである、ネプツニウムからのウランの除染係数を得ることが可能であることを観察している。

【0033】

したがって、本発明はこれらの観察に基づく。

【課題を解決するための手段】

【0034】

本発明は、１種又は複数のアクチニド（ＩＶ）からのウラン（ＶＩ）の除染を含む、使用済み核燃料を処理するための方法であって、前記除染が、ウラン（ＶＩ）及び１種又は複数のアクチニド（ＩＶ）が存在する、水と混和性でない有機相から、前記有機相と硝酸及びウラン（ＶＩ）よりもアクチニド（ＩＶ）を強く錯化する少なくとも１種の錯化剤を含む水性相とを接触させた後に前記有機相を前記水性相から分離することによって１種又は複数のアクチニド（ＩＶ）をストリッピングする少なくとも１つの操作を含み、前記少なくとも１種の錯化剤がジグリコールアミドであることを特徴とする、方法を提案する。

【0035】

したがって、本発明の方法は、水性相においてアクチニド（ＶＩ）よりもアクチニド（ＩＶ）をはるかに強く錯化して、アクチニド（ＩＶ）が有機相中にウラン（ＶＩ）と一緒に存在するとき、及びこの有機相をジグリコールアミドが見出される水性相と接触させるときに、アクチニド（ＩＶ）の有機相から水性相への選択的移動を可能にするというジグリコールアミドが有する能力を使用する。

【0036】

使用済み核燃料を処理する分野において普通であるように、ウラン（ＶＩ）及び１種又は複数のアクチニド（ＩＶ）が存在して、そこから後者がストリッピングされる有機相は、ウラン（ＶＩ）の少なくとも１種の抽出溶剤（好ましくはＴＢＰである）を含み、その場合、後者が、典型的には、好ましくは３０／７０に等しい又は実質的に等しい体積比のドデカンタイプの有機希釈剤中の溶液であることは明らかである。

【0037】

ジグリコールアミドのアクチニド（ＶＩ）よりもアクチニド（ＩＶ）を優先的に錯化する能力はそれ自体既知である（Ｓａｓａｋｉら、Ａｎａｌｙｔｉｃａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ ２００７、２３（６）、７２７頁、以下、参考文献［３］）ことは留意されるべきである。

【0038】

それに対して、完全に新規なことは、この能力が、使用済み核燃料を処理する方法の範囲内、特にＰＵＲＥＸ及びＣＯＥＸ（商標）法の第１の精製サイクルの範囲内で、アクチニド（ＩＶ）からウラン（ＶＩ）を除染するために利用されることであって、完全に予想外であり、そのことは、ウランを核分裂生成物（主としてルテニウム及びテクネチウム）から除染することが更に十分であるならば、これらの方法に含まれるウランの第２の精製サイクルを廃止できるような、アクチニド（ＩＶ）からのウランの除染レベルをもたらすという事実である。

【0039】

念のため、ジグリコールアミドは、以下の式（Ｉ）又は式（ＩＩ）
Ｒ^１（Ｒ^２）Ｎ−Ｃ（Ｏ）−ＣＨ_２−Ｏ−ＣＨ_２−Ｃ（Ｏ）−Ｎ（Ｒ^３）Ｒ^４ （Ｉ）
Ｒ^１（Ｒ^２）Ｎ−Ｃ（Ｏ）−ＣＨ_２−Ｏ−ＣＨ_２−ＣＯＯＨ （ＩＩ）
（式中、Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３及びＲ^４は典型的にはアルキル基である）
の化合物である。

【0040】

本発明によれば、ジグリコールアミドは、Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３及びＲ^４が一緒に有する炭素原子の合計数が最大で１２に等しい式（Ｉ）のジグリコールアミド、及びＲ^１及びＲ^２が一緒に有する炭素原子の数が最大で１２に等しく、水性相で使用することができるような十分な親水性を示す式（ＩＩ）のジグリコールアミドから好ましくは選択される。

【0041】

そのようなジグリコールアミドは、とりわけ、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチルジグリコールアミド（又はＴＭＤＧＡ、これは、Ｒ^１＝Ｒ^２＝Ｒ^３＝Ｒ^４＝ＣＨ_３の式（Ｉ）に適合する）、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラエチルジグリコールアミド（又はＴＥＤＧＡ、これは、Ｒ^１＝Ｒ^２＝Ｒ^３＝Ｒ^４＝Ｃ_２Ｈ_５の式（Ｉ）に適合する）、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラプロピルジグリコールアミド（又はＴＰＤＧＡ、これは、式Ｒ^１＝Ｒ^２＝Ｒ^３＝Ｒ^４＝Ｃ_３Ｈ_７の式（Ｉ）に適合する）及びＮ，Ｎ−ジプロピルジグリコール酸（又はＤＰＤＧＡｃ、これは、Ｒ^１＝Ｒ^２＝Ｃ_３Ｈ_７の式（ＩＩ）に適合する）である。

【0042】

これらのジグリコールアミドの中で、ＴＥＤＧＡ及びＴＰＤＧＡは、アクチニド（ＩＶ）に対してＴＭＤＧＡ及びＤＰＤＧＡｃよりも高い錯化力を有することがわかっている。したがって、ＴＥＤＧＡ及びＴＰＤＧＡが優先され、ＴＥＤＧＡが特に最も好ましく、その理由は、これら２種のジグリコールアミドの中で、それが最も水溶性で、且つ使用済み核燃料の処理で従来最も使用されている抽出溶剤、即ちＴＢＰで抽出されにくい方だからである。

【0043】

どのような場合でも、ジグリコールアミドは、水性相中に０．０１から０．１ｍｏｌ／Ｌ及び、更に好ましくは０．０２から０．０５ｍｏｌ／Ｌの範囲の濃度で存在することが有利である。

【0044】

硝酸については、それは、この水性相中に０．２から３ｍｏｌ／Ｌ、及び更に好ましくは０．５から１．５ｍｏｌ／Ｌの量で存在することが好ましい。

【0045】

本発明の方法の好ましい態様（ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ）によれば、１種又は複数のアクチニド（ＩＶ）からのウラン（ＶＩ）の除染は、１種又は複数のアクチニド（ＩＶ）のストリッピングから生じた水性相を、この水性相と、ウラン（ＶＩ）の抽出溶剤を含む有機相と接触させた後に該有機相を該水性相から分離することにより洗浄する操作を更に含む。

【0046】

１種又は複数のアクチニド（ＩＶ）のストリッピングから生じた水性相から、この１種又は複数のアクチニド（ＩＶ）と一緒にストリッピングされた可能性のあるウラン（ＶＩ）分画を除去するために意図されるこの洗浄操作は、好ましくは、ＴＢＰを抽出溶剤として含む有機相を使用して実施され、その場合に、後者は、典型的には、ドデカンタイプの有機希釈剤中の溶液で、好ましくは３０／７０に等しい又は実質的に等しい体積比で使用される。

【0047】

１種又は複数のアクチニド（ＩＶ）をストリッピングするための、及びこのストリッピングから生じた水性相を洗浄するための操作により形成されるセットは、以下「α−錯化バリア」と称することにする。

【0048】

本発明によれば、１種又は複数のアクチニド（ＩＶ）は、好ましくは、ネプツニウム（ＩＶ）、プルトニウム（ＩＶ）及びトリウム（ＩＶ）から、より特定して、ネプツニウム（ＩＶ）及びプルトニウム（ＩＶ）から選択される。

【0049】

本発明の方法の第１の好ましい実施形態によれば、１種又は複数のアクチニド（ＩＶ）からのウラン（ＶＩ）の除染は、ネプツニウム（ＩＶ）からのウラン（ＶＩ）の除染である。

【0050】

この第１の好ましい実施形態の第１の態様により、本発明の方法は、ウラン及びプルトニウムを分配する工程中にネプツニウム（ＩＶ）からウラン（ＶＩ）を除染するために、「α−錯化バリア」をＰＵＲＥＸ法の第１の精製サイクルに導入した結果であり、その場合、本発明の方法は、好ましくは、
ａ） 使用済み核燃料の硝酸中への溶解から生じた水性相中に存在するウラン及びプルトニウムを、やはりこの相中に存在するアクチニド（ＩＩＩ）及び核分裂生成物から除染するための工程であり、
ａ_１） 酸化状態ＶＩにあるウラン及び酸化状態ＩＶにあるプルトニウムを、水性相から、この水性相と、有機希釈剤中にＴＢＰを含む有機相とを接触させた後に該有機相を該水性相から分離することにより共抽出する少なくとも１つの操作、及び
ａ_２） ａ_１）から生じた有機相を洗浄して、この水性相から、前記有機相と、硝酸を含む水性相とを接触させた後に該有機相を該水性相から分離することによりａ_１）中に抽出された核分裂生成物の分画を除去するための少なくとも１つの操作
を含み、それにより、ウラン（ＶＩ）、プルトニウム（ＩＶ）及びネプツニウム（ＶＩ）を含む有機相が得られる工程と、
ｂ） 工程ａ）から生じた有機相中に存在するウラン及びプルトニウムを、２つの水性相、ウラン及びネプツニウムから除染されたプルトニウムを含む第１の水性相、並びにプルトニウム及びネプツニウムから除染されたウランを含む第２の水性相に分配する工程であり、
ｂ_１） 工程ａ）から生じた有機相中に存在するプルトニウムをストリッピングする操作であって、工程ａ）から生じた有機相と、硝酸、還元剤、例えば、プルトニウム（ＩＶ）をプルトニウム（ＩＩＩ）に及びネプツニウム（ＶＩ）をネプツニウム（ＩＶ）に還元するがウラン（ＶＩ）を還元しない硝酸ウラニル、及び抗亜硝酸剤、例えば硝酸ヒドラジニウムを含む水性相とを接触させた後に該有機相を該水性相から分離することにより、プルトニウムを酸化状態ＩＩＩでストリッピングする操作、
ｂ_２） ｂ_１）から生じた有機相を洗浄して、この有機相から、ｂ_１）の間にストリッピングされなかったプルトニウム分画を、前記有機相と、硝酸、プルトニウムをストリッピングするために使用されたものと同じ還元剤及び同じ抗亜硝酸剤を含む水性相とを接触させた後に該有機相を該水性相から分離することにより除去する操作、
ｂ_３） ｂ_１）から生じた水性相を洗浄して、この水性相から、ｂ_１）の間にストリッピングされたウラン（ＶＩ）及びネプツニウム（ＩＶ）分画を、前記水性相と有機希釈剤中にＴＢＰを含む有機相とを接触させた後に該有機相を該水性相から分離することにより除去する操作、
ｂ_４） ネプツニウム（ＩＶ）からのウラン（ＶＩ）の除染であって、ｂ_２）から生じた有機相中に存在するネプツニウム（ＩＶ）を、この有機相と硝酸及びジグリコールアミドを含む水性相とを接触させた後に該有機相を該水性相から分離することによりストリッピングする操作、及びネプツニウム（ＩＶ）のストリッピング操作から生じた水性相を、この水性相と、有機希釈剤中にＴＢＰを含む有機相とを接触させた後に該有機相を該水性相から分離することにより洗浄する操作を含む除染、並びに
ｂ_５） ｂ_４）のネプツニウム（ＩＶ）のストリッピング操作から生じた有機相中に存在するウラン（ＶＩ）を、この有機相と、硝酸を含む水性相とを接触させた後に該有機相を該水性相から分離することによりストリッピングする操作
を含む工程と
を含む。

【0051】

このようにして、ウラン及びネプツニウムから除染されたプルトニウム（ＩＩＩ）を含み、ｂ_３）から生じたものである第１の水性相が得られ、プルトニウム及びネプツニウムから除染されたウラン（ＶＩ）を含み、ｂ_５）から生じたものである第２の水性相、及びネプツニウム（ＩＶ）を含み、ｂ_４）から生じたものである第３の水性相が得られる。

【0052】

この第１の好ましい実施形態の別の態様によれば、本発明の方法は、ウラン及びプルトニウムの分配中にネプツニウム（ＩＶ）からウラン（ＶＩ）を除染するために、ＣＯＥＸ（商標）法の第１の精製サイクルに「α−錯化バリア」を導入した結果であり、その場合、本発明の方法は、好ましくは、
ａ） 使用済み核燃料の硝酸中への溶解から生じた水性相中に存在するウラン及びプルトニウムを、やはりこの相中に存在するアクチニド（ＩＩＩ）及び核分裂生成物から除染するための工程であり、先に記載した工程ａ）と同一であり、それと同様に、ウラン（ＶＩ）、プルトニウム（ＩＶ）及びネプツニウム（ＶＩ）を含む有機相を生ずる工程と、
ｂ） 工程ａ）から生じた有機相中に存在するウラン及びプルトニウムを、２つの水性相、ネプツニウムから除染されたプルトニウム及びウランを含む第１の水性相及びプルトニウム及びネプツニウムから除染されたウランを含む第２の水性相に分配する工程であり、
ｂ_１） 工程ａ）から生じた有機相中に存在するウランの分画及びプルトニウムをストリッピングする操作であって、工程ａ）から生じた有機相と、硝酸、還元剤、例えば、プルトニウム（ＩＶ）をプルトニウム（ＩＩＩ）に及びネプツニウム（ＶＩ）をネプツニウム（ＩＶ）に還元するがウラン（ＶＩ）を還元しない硝酸ウラニル、及び抗亜硝酸剤、例えば硝酸ヒドラジニウムを含む水性相とを接触させた後に該有機相を該水性相から分離することにより、プルトニウムを酸化状態ＩＩＩでストリッピングする操作、
ｂ_２） ｂ_１）から生じた有機相を洗浄して、この有機相から、ｂ_１）の間にストリッピングされなかったプルトニウム分画を、前記有機相と、硝酸、プルトニウムをストリッピング操作するために使用されたものと同じ還元剤及び同じ抗亜硝酸剤を含む水性相とを接触させた後に該有機相を該水性相から分離することにより除去する操作、
ｂ_３） ｂ_１）から生じた水性相を洗浄して、この水性相から、ｂ_１）の間にストリッピングされたネプツニウム（ＩＶ）分画を、この水性相と、有機希釈剤中にＴＢＰを含む有機相とを接触させた後に該有機相を該水性相から分離することにより除去する操作、
ｂ_４） ネプツニウム（ＩＶ）からのウラン（ＶＩ）の除染であって、ｂ_２）から生じた有機相中に存在するネプツニウム（ＩＶ）を、この有機相と硝酸及びジグリコールアミドを含む水性相とを接触させた後に該有機相を該水性相から分離することによりストリッピングする操作、及びネプツニウム（ＩＶ）のストリッピング操作から生じた水性相を、この水性相と、有機希釈剤中にＴＢＰを含む有機相とを接触させた後に該有機相を該水性相から分離することにより洗浄する操作を含む除染、並びに
ｂ_５） ｂ_４）のネプツニウム（ＩＶ）のストリッピング操作から生じた有機相中に存在するウランを、この有機相と、硝酸を含む水性相とを接触させた後に該有機相を該水性相から分離することによりストリッピングする操作
を含む工程と
を含む。

【0053】

このようにして、ネプツニウムから除染されたプルトニウム（ＩＩＩ）及びウラン（ＶＩ）を含み、ｂ_３）から生じたものである第１の水性相が得られ、ネプツニウム及びプルトニウムから除染されたウラン（ＶＩ）を含み、ｂ_５）から生じたものである第２の水性相、及びネプツニウム（ＩＶ）を含み、ｂ_４）から生じたものである第３の水性相が得られる。

【0054】

本発明の方法の第２の好ましい実施形態によれば、１種又は複数のアクチニド（ＩＶ）からのウラン（ＶＩ）の除染は、ネプツニウム（ＩＶ）からのウラン（ＶＩ）の除染である。

【0055】

この第２の好ましい実施形態の第１の態様によれば、本発明の方法は、ウラン及びプルトニウムの分配中に、ネプツニウム（ＩＶ）及びプルトニウム（ＩＶ）からウラン（ＶＩ）を除染するために、「α−錯化バリア」をＰＵＲＥＸ法の第１の精製サイクルに導入した結果であり、その場合、本発明の方法は、好ましくは、
ａ） 使用済み核燃料の硝酸中への溶解から生じた水性相中に存在するウラン及びプルトニウムを、やはりこの相中に存在するアクチニド（ＩＩＩ）及び核分裂生成物から除染するための工程であり、先に記載した工程ａ）と同一であり、それと同様に、ウラン（ＶＩ）、プルトニウム（ＩＶ）及びネプツニウム（ＶＩ）を含む有機相を生ずる工程と、
ｂ） 工程ａ）から生じた有機相中に存在するウラン及びプルトニウムを、２つの水性相、ウラン及びネプツニウムから除染されたプルトニウムを含む第１の水性相、並びにプルトニウム及びネプツニウムから除染されたウランを含む第２の水性相に分配する工程であり、
ｂ_１） 工程ａ）から生じた有機相中に存在するプルトニウムをストリッピングする操作であって、工程ａ）から生じた有機相と、硝酸、還元剤、例えば、プルトニウム（ＩＶ）をプルトニウム（ＩＩＩ）に及びネプツニウム（ＶＩ）をネプツニウム（ＩＶ）に還元するがウラン（ＶＩ）を還元しない硝酸ウラニル、及び抗亜硝酸剤、例えば硝酸ヒドラジニウムを含む水性相とを接触させた後に該有機相を該水性相から分離することにより、プルトニウムを酸化状態ＩＩＩでストリッピングする操作、
ｂ_２） ｂ_１）から生じた水性相を洗浄して、この相から、ｂ_１）の間にストリッピングされたウラン（ＶＩ）及びネプツニウム（ＩＶ）の分画を、この水性相と、有機希釈剤中にＴＢＰを含む有機相とを接触させた後に該有機相を該水性相から分離することにより除去する操作、
ｂ_３） ネプツニウム（ＩＶ）及びプルトニウム（ＩＶ）からのウラン（ＶＩ）の除染であって、ｂ_１）から生じた有機相中に存在するネプツニウム（ＩＶ）及びプルトニウム（ＩＶ）を、この有機相と、硝酸及びジグリコールアミドを含む水性相とを接触させた後に該有機相を該水性相から分離することによりストリッピングする操作、及びネプツニウム（ＩＶ）のストリッピング操作から生じた水性相を、この水性相と、有機希釈剤中にＴＢＰを含む有機相とを接触させた後に該有機相を該水性相から分離することにより洗浄する操作を含む除染、並びに
ｂ_４） ｂ_３）のネプツニウム（ＩＶ）及びプルトニウム（ＩＶ）のストリッピング操作から生じた有機相中に存在するウランを、この有機相と、硝酸を含む水性相とを接触させた後に該有機相を該水性相から分離することによりストリッピングする操作
を含む工程と
を含む。

【0056】

このようにして、ウラン及びネプツニウムから除染されたプルトニウム（ＩＩＩ）を含み、ｂ_２）から生じたものである第１の水性相が得られ、ネプツニウム及びプルトニウムから除染されたウラン（ＶＩ）を含み、ｂ_４）から生じたものである第２の水性相、並びにネプツニウム（ＩＶ）及びウラン（ＶＩ）から除染されたプルトニウム（ＩＶ）を含み、ｂ_３）から生じたものである第３の水性相が得られる。

【0057】

この第２の好ましい実施形態の別の態様によれば、本発明の方法は、ウラン及びプルトニウムの分配中にネプツニウム（ＩＶ）及びプルトニウム（ＩＶ）からウラン（ＶＩ）を除染するために、ＣＯＥＸ（商標）法の第１の精製サイクルに「α−錯化バリア」を導入した結果であり、その場合、本発明の方法は、好ましくは、
ａ） 使用済み核燃料の硝酸中への溶解から生じた水性相中に存在するウラン及びプルトニウムを、やはりこの相中に存在するアクチニド（ＩＩＩ）及び核分裂生成物から除染するための工程であり、先に記載した工程ａ）と同一であり、それと同様に、ウラン（ＶＩ）、プルトニウム（ＩＶ）及びネプツニウム（ＶＩ）を含む有機相を生ずる工程と、
ｂ） 工程ａ）から生じた有機相中に存在するウラン及びプルトニウムを、２つの水性相、ネプツニウムから除染されたプルトニウム及びウランを含む第１の水性相及びネプツニウム及びプルトニウムから除染されたウランを含む第２の水性相に分配する工程であり、
ｂ_１） 工程ａ）から生じた有機相中に存在するウランの分画及びプルトニウムをストリッピングする操作であって、工程ａ）から生じた有機相と、硝酸、還元剤、例えば、プルトニウム（ＶＩ）をプルトニウム（ＩＩＩ）に及びネプツニウム（ＶＩ）をネプツニウム（ＩＶ）に還元するがウラン（ＶＩ）を還元しない硝酸ウラニル、及び抗亜硝酸剤、例えば硝酸ヒドラジニウムを含む水性相とを接触させた後に該有機相を該水性相から分離することにより、プルトニウムを酸化状態ＩＩＩでストリッピングする操作、
ｂ_２） ｂ_１）から生じた水性相を洗浄して、この水性相から、ｂ_１）の間にストリッピングされたネプツニウム（ＩＶ）分画を、前記水性相と、有機希釈剤中にＴＢＰを含む有機相とを接触させた後に該有機相を該水性相から分離することにより除去する操作、
ｂ_３） プツニウム（ＩＶ）及びプルトニウム（ＩＶ）からのウラン（ＶＩ）の除染であり、ｂ_１）から生じた有機相中に存在するネプツニウム（ＩＶ）及びプルトニウム（ＩＶ）を、この有機相と、硝酸及びジグリコールアミドを含む水性相とを接触させた後に該有機相を該水性相から分離することによりストリッピングする操作、及びネプツニウム（ＩＶ）のストリッピング操作から生じた水性相を、この水性相と、有機希釈剤中にＴＢＰを含む有機相とを接触させた後に該有機相を該水性相から分離することにより洗浄する操作を含む除染、並びに
ｂ_４） ｂ_３）のネプツニウム（ＩＶ）のストリッピング操作から生じた有機相中に存在するウランを、この有機相と、硝酸を含む水性相とを接触させた後に該有機相を該水性相から分離することによりストリッピングする操作
を含む工程と
を含む。

【0058】

このようにして、ネプツニウムから除染されたプルトニウム（ＩＩＩ）及びウラン（ＶＩ）を含み、ｂ_２）から生じたものである第１の水性相が得られ、ネプツニウム及びプルトニウムから除染されたウラン（ＶＩ）を含み、ｂ_４）から生じたものである第２の水性相、並びにネプツニウム（ＩＶ）及びウラン（ＶＩ）から除染されたプルトニウム（ＩＶ）を含み、ｂ_３）から生じたものである第３の水性相が得られる。

【0059】

全ての場合に、ネプツニウム（ＩＶ）をストリッピングするための又はネプツニウム（ＩＶ）及びプルトニウム（ＩＶ）をストリッピングするための操作は、好ましくは、０．２から３ｍｏｌ／Ｌの硝酸及び０．０１から０．１ｍｏｌ／ＬのＴＥＤＧＡを含む水溶液で実施される。

【0060】

更に、ウランをストリッピングする操作（即ち、本発明の第１の好ましい実施形態におけるｂ_５）、及び本発明の第２の好ましい実施形態におけるｂ_４）に対応する操作）は、好ましくは、０．００５から０．０５ｍｏｌ／Ｌの硝酸を含む水溶液で、４５から５５℃の温度で実施される。

【0061】

本発明の他の特徴及び利点は、本発明の方法の以下の例示的な実施形態並びにこの方法を検証することを可能にする実験的試験に関する追加の説明から明らかになるであろう。

【0062】

これらの実施例は、本発明の目的の例示としてのみ与えられ、決してこの目的の限定として解釈されるべきでないことは明らかである。

【図面の簡単な説明】

【0063】

【図1】コメントは既になされているが、フランスのＬａ Ｈａｇｕｅ所在のプラントにおいて適用されたＰＵＲＥＸ法の第１精製サイクルを示す簡単図である。

【図2】本発明の方法の第１の例示的な実施形態を示す簡略図である。この実施形態は、ウラン及びプルトニウムの分配中にネプツニウム（ＩＶ）からウラン（ＶＩ）を除染するために、図１に例示したＰＵＲＥＸ法の第１の精製サイクルに「α−錯化バリア」が導入された結果である。

【図3】本発明の方法の第２の例示的な実施形態を示す簡略図である。この実施形態は、ウラン及びプルトニウムの分配中に、ネプツニウム（ＩＶ）及びプルトニウム（ＩＶ）からウラン（ＶＩ）を除染するために、図１に例示したＰＵＲＥＸ法の第１の精製サイクルで「Ｐｕバリア」を「α−錯化バリア」で置換した結果である。

【図4】本発明の方法の第３の例示的な実施形態を示す簡略図である。この実施形態は、ウラン及びプルトニウムの分配中にネプツニウム（ＩＶ）からウラン（ＶＩ）を除染するために、「α−錯化バリア」を参考文献［１］の図１に例示されたＣＯＥＸ（商標）法の第１の精製サイクルに導入した結果である。

【図5】本発明の方法の第４の例示的な実施形態を示す簡略図である。この実施形態は、ウラン及びプルトニウムの分配中にネプツニウム（ＩＶ）及びプルトニウム（ＩＶ）からウラン（ＶＩ）を除染するために、参考文献［１］の図１及び図４に例示されたＣＯＥＸ（商標）法の第１の精製サイクルにおいて、「Ｐｕバリア」を「α−錯化バリア」で置換した結果である。

【図6】ミキサー−デカンターの組において「α−錯化バリア」を適用する実験的試験のために使用された図である。

【発明を実施するための形態】

【0064】

図１から５において、長方形は、これらの使用済み核燃料の処理に従来使用されているもの等の（ミキサー−デカンター、パルス状カラム、遠心抽出装置）多段式抽出装置を表す。これらの抽出装置に出入りする有機相は実線により記号化してあり、一方、これらの抽出装置に出入りする水性相は点線により記号化してある。

【0065】

更に、図２から５では、これらの図に例示された、本発明の方法の例示的な実施形態が含む「α−錯化バリア」は、よりしっかり見えるようにするために点線枠に入れてある。

【0066】

最初に本発明の方法の第１の例示的な実施形態を表す図２を参照する。

【0067】

この例では、本発明の方法は、ウラン及びプルトニウムの分配中にネプツニウム（ＩＶ）からウラン（ＶＩ）を除染することを考慮して、図１に例示されたＰＵＲＥＸ法の第１精製サイクルに「α−錯化バリア」を導入した結果である。

【0068】

それ故、「α−錯化バリア」が、「Ｐｕバリア」に加えて使用される。

【0069】

本発明の方法は、まず最初にＰＵＲＥＸ法の第１精製サイクルに存在するものと同様な、アメリシウム、キュリウム及び核分裂生成物からウラン及びプルトニウムを除染するための工程を含む。

【0070】

この第１工程は、
− 酸化状態ＶＩのウラン及び酸化状態ＩＶのプルトニウムを、溶解液から、この溶解液と、ＴＢＰを有機希釈剤例えばＴＰＨのようなドデカン中に約３０％（ｖ／ｖ）溶液で含む有機相とを接触させた後に両相を分離することにより一緒に抽出することを目標とする「Ｕ／Ｐｕ共抽出」と称する操作と、
− 「Ｕ／Ｐｕ共抽出」から生じた有機相から、この共抽出中に抽出された核分裂生成物の分画、特にルテニウム及びジルコニウムを、この有機相と中程度の酸度の硝酸水性相、例えば１から３Ｍの硝酸の水溶液とを接触させた後に両相を分離することにより除去することを目標とする「ＰＦ洗浄」と称する操作と、
− 「ＰＦ洗浄」から生じた有機相から、「Ｕ／Ｐｕ共抽出」中に抽出されたテクネチウム分画を、この有機相と、中程度の酸度であるが「ＰＦ洗浄」に使用された硝酸水性相の酸度より高い酸度の硝酸水性相、例えば３から５Ｍの硝酸水溶液とを接触させた後に両相を分離することにより除去することを目標とする「Ｔｃ洗浄」と称する操作と、
− 「Ｔｃ洗浄」中に水性相中のテクネチウムに随伴したウラン及びプルトニウム分画を、この洗浄から生じた水性相と、やはりＴＢＰを有機希釈剤中に約３０％（ｖ／ｖ）の溶液で含む有機相とを接触させた後に両相を分離することにより有機相中に回収することを目標とする「補完的Ｕ／Ｐｕ共抽出」と称する操作と
を含む。

【0071】

それにより４つの相、
・サイクルから除去された核分裂生成物、それらの最初のものとしてアメリシウム及びキュリウムを含む、「Ｕ／Ｐｕ共抽出」及び「補完的Ｕ／Ｐｕ共抽出」から生じた両方の水性相（又はラフィネート）、
・この抽出装置に流入する有機相に加えるために、「Ｕ／Ｐｕ共抽出」が行われる抽出装置に送られる、「補完的Ｕ／Ｐｕ共抽出」から生じた有機相、並びに
・溶解液中に存在するネプツニウムの大部分はＴＢＰで抽出されるので、ウラン（ＶＩ）、プルトニウム（ＩＶ）だけでなくネプツニウム（ＶＩ）も含む「Ｔｃ洗浄」から生じた有機相
が得られる。

【0072】

ＰＵＲＥＸ法の第１精製サイクルにおけるのと同様に、この有機相は、ウラン及びプルトニウムを、２つの水性相中に分配する工程が実施される領域に向けられる。それに対して、この分配相は、ＰＵＲＥＸ法の第１精製サイクルとは異なるように実施され、その理由は、この工程は「Ｐｕバリア」と「Ｕストリッピング」の間に「α−錯化バリア」を備えるからである。

【0073】

図２でも見られるように、分配工程は、
プルトニウムを、「Ｔｃ洗浄」から生じた有機相から、この有機相と、一方では還元剤、例えば硝酸第一ウラン（又はＵ（ＩＶ））、及び抗亜硝酸剤、他方では、例えば硝酸ヒドラジニウムを含む低酸度の硝酸水性相、例えば０．０５から２Ｍの硝酸水溶液とを接触させた後に両相を分離することによりストリッピングすることを目標とする、「Ｐｕストリッピング」と称する操作（還元剤は、プルトニウム（ＩＶ）をプルトニウム（ＩＩＩ）に及びネプツニウム（ＶＩ）をネプツニウム（ＩＶ）に還元するために使用され、これはウラン（ＶＩ）を還元しないが、抗亜硝酸剤は、水性相中で形成される傾向のある亜硝酸を分解することにより、還元剤及びプルトニウム（ＩＩＩ）を安定化するために使用される）と、
「Ｐｕストリッピング」から生じた有機相を、「Ｐｕストリッピング」のために使用されたものと同じ還元剤及び同じ抗亜硝酸剤を含む低酸度の硝酸水性相、例えば０．０５から２Ｍの硝酸水溶液と接触させた後に両相を分離することにより、プルトニウムのストリッピングを強化することを目標とする「Ｐｕバリア」と称する操作と、
「Ｐｕストリッピング」から生じた水性相から、プルトニウムと一緒にストリッピングされたウラン分画を、この水性相とやはりＴＢＰを有機希釈剤中に約３０％（ｖ／ｖ）の溶液で含む有機相とを接触させた後に両相を分離することにより除去することを目標とする「第１のＵ洗浄」と称する操作と、
「Ｐｕバリア」から生じた有機相中に存在するネプツニウム（ＩＶ）を、この有機相と、硝酸水性相、例えばジグリコールアミド、例えばＴＥＤＧＡを０．０１から０．１ｍｏｌ／Ｌの濃度で含む０．２から３Ｍの硝酸水溶液とを接触させた後に両相を分離することによりストリッピングすることを目標とする「Ｎｐストリッピング」と称する操作と、
「Ｎｐストリッピング」から生じた水性相から、ネプツニウムと一緒にストリッピングされたウラン分画を、この水性相を、やはり有機希釈剤中に約３０％（ｖ／ｖ）の溶液でＴＢＰを含む有機相と接触させた後に両相を分離することにより除去することを目標とする「第２のＵ洗浄」と称する操作と、
「Ｎｐストリッピング」から生じた有機相から、この有機相と、非常に希薄な硝酸水性相、例えば０．００５から０．０５Ｍの硝酸水溶液と接触させた後に両相を分離することによりウランをストリッピングすることを目標とする「Ｕストリッピング」と称する操作と
を含む。

【0074】

それにより４つ相、即ち、
− ウラン及びネプツニウムから除染されたプルトニウム（ＩＩＩ）を含み、プルトニウムを酸化状態ＩＶに戻す酸化操作（図２に示さず）後に、この水性相中に未だ存在する可能性のある核分裂生成物からのこのプルトニウムの除染を強化する目的で、「第２のプルトニウムサイクル」に向けることができる、「第１のＵ洗浄」から生じた水性相、
− ウラン及びプルトニウムから除染され、サイクルから除去することができるネプツニウムを含む「第２のＵ洗浄」から生じた水性相、
− プルトニウム及びネプツニウムから除染されたウラン（ＶＩ）を含み、このウランの核分裂生成物からの除染が十分であるならば、ウランを、新しい核燃料の製造に入ることができる酸化ウランに変換するためのユニットに向けられる「Ｕストリッピング」から生じた水性相、並びに
− 有機相を洗浄及び再生するユニットに向けることができる「Ｕストリッピング」から生じた有機相
が得られる。

【0075】

図１に例示したＰＵＲＥＸ法の第１精製サイクル中に「α−錯化バリア」を、ウラン及びプルトニウムの分配中にネプツニウム（ＩＶ）及びプルトニウム（ＩＶ）からウラン（ＶＩ）を除染する目的で導入した結果である、本発明の方法の第２の例示的な実施形態を、図３に例示する。

【0076】

この例では、本発明の方法は、分配工程が「Ｐｕバリア」を全く含まず、「Ｐｕバリア」が「α−錯化バリア」で置き換えられていることで、直前に記載したばかりの方法と異なる。

【0077】

ウラン（ＶＩ）、ネプツニウム（ＩＶ）及びプルトニウム（ＩＶ）（後者は痕跡量の形態にある）を含む「Ｐｕストリッピング」から生じた有機相も、この有機相中に存在するネプツニウム（ＩＶ）及びプルトニウム（ＩＶ）を、ジグリコールアミド、例えばＴＥＤＧＡを０．０１から０．１ｍｏｌ／Ｌの濃度で含む低酸度の硝酸水性相、例えば０．２から３Ｍの硝酸水溶液と接触させた後に両相を分離することによりストリッピングすることを目標とする「Ｎｐ／Ｐｕストリッピング」と称する操作に直接かけられる。

【0078】

「Ｎｐ／Ｐｕストリッピング」から生じた水性相は、このストリッピングから生じた水性相から、ネプツニウム及びプルトニウムと一緒にストリッピングされたウラン分画を、この水性相とやはりＴＢＰを有機希釈剤中の溶液で含む有機相とを接触させた後に両相を分離することにより除去することを目標とする「第２のＵ洗浄」と称する操作にかけられる。

【0079】

「Ｎｐ／Ｐｕストリッピング」から生じた有機相は、この有機相からウランを、この有機相と非常に希薄な硝酸水性相、例えば０．００５から０．０５Ｍの硝酸水溶液とを接触させた後に両相を分離することによりストリッピングすることを目標とする「Ｕストリッピング」と称する操作にかけられる。

【0080】

そこでまた、分配工程の最後に４つの相、即ち、
− ウラン及びネプツニウムから除染されたプルトニウム（ＩＩＩ）を含み、プルトニウムを酸化状態ＩＶに戻すことができる酸化操作（図３に示さず）後に、この水性相中に未だ存在する可能性のある核分裂生成物からのこのプルトニウムの除染を強化する目的で、「第２のプルトニウムサイクル」に向けることができる「第１のＵ洗浄」から生じた水性相、
− ウラン並びに痕跡量のプルトニウム（ＩＶ）から除染されたネプツニウム（ＩＶ）を含み、それが含む痕跡量のプルトニウムを回収するために「Ｕ／Ｐｕ共抽出」が行われる抽出装置又は「補完的Ｕ／Ｐｕ共抽出」が行われる抽出装置に向けられる「第２のＵ洗浄」から生じた水性相；
− プルトニウム及びネプツニウムから除染されたウラン（ＶＩ）を含み、このウランの核分裂生成物からの除染が十分であるならば、ウランを、新しい核燃料の製造に入ることができる酸化ウランに変換するためのユニットに向けることができる「Ｕストリッピング」から生じた水性相、並びに
− 有機相を洗浄及び再生するユニットに向けることができる「Ｕストリッピング」から生じた有機相
が得られる。

【0081】

ここで、「α−錯化バリア」を、ウラン及びプルトニウムの分配中にネプツニウム（ＩＶ）からウラン（ＶＩ）を除染するために、参考文献［１］の図１及び４に例示されたＣＯＥＸ（商標）法の第１精製サイクルに導入した結果である、本発明の方法の第３の例示的な実施形態を例示する図４を参照する。

【0082】

それ故、この例では、「α−錯化バリア」が、「Ｐｕバリア」に加えて使用されている。

【0083】

まず最初に、ＣＯＥＸ（商標）法の第１の精製サイクルは、核分裂生成物のアメリシウム及びキュリウムからウラン及びプルトニウムを除染するための、ＰＵＲＥＸ法と同様に実施される工程を含む。

【0084】

それ故、この例において、ウラン（ＶＩ）、プルトニウム（ＩＶ）だけでなくネプツニウム（ＶＩ）も含む有機相の生成について先に記載した「Ｕ／Ｐｕ共抽出」、「ＰＦ洗浄」、「Ｔｃ洗浄」及び「補完的Ｕ／Ｐｕ共抽出」の操作が再び見出される。

【0085】

ＣＯＥＸ（商標）法の第１のサイクルにおけるように、この有機相は、ウラン及びプルトニウムを、２つの水性相に分配する工程が実施される領域に向けられる。しかしながら、この分配工程は、参考文献［１］の図１及び４で例示されたものと異なるように実施され、その理由は、「Ｐｕバリア」と「Ｕストリッピング」の間に「α−錯化バリア」を含むからである。

【0086】

やはり、図４で見られるように、分配工程は、
「Ｔｃ洗浄」から生じた有機相から、この相中に存在するウラン（ＶＩ）の分画及びプルトニウム（ＩＶ）を、この有機相と、一方では還元剤、例えば硝酸第一ウラン、他方では抗亜硝酸剤、例えば硝酸ヒドラジニウムを含む低酸度水性相、例えば０．０５から２Ｍの硝酸溶液とを接触させた後に両相を分離することによりストリッピングすることを目標とする「Ｐｕ／Ｕストリッピング」と称する操作と、
「Ｐｕ／Ｕストリッピング」から生じた有機相と、「Ｐｕ／Ｕストリッピング」のために使用されたものと同じ還元剤及び同じ抗亜硝酸剤を含む低酸度の硝酸水性相、例えば０．０５から２Ｍの硝酸溶液とを接触させた後に両相を分離することにより、プルトニウム（ＩＶ）のストリッピングを強化することを目標とする「Ｐｕバリア」と称する操作と、
「Ｐｕ／Ｕストリッピング」から生じた水性相から、プルトニウム及びウランと一緒にストリッピングされたネプツニウム（ＩＶ）分画を、この相と、ＴＢＰを有機希釈剤中に約３０％（ｖ／ｖ）の溶液で含む有機相とを接触させた後に両相を分離することにより除去することを目標とする「Ｎｐ洗浄」と称する操作と、
「Ｐｕバリア」から生じた有機相中に存在するネプツニウム（ＩＶ）を、この有機相と、低酸度の硝酸水性相、例えばジグリコールアミド、例えばＴＥＤＧＡを０．０１から０．１ｍｏｌ／Ｌの濃度で含む０．２から３Ｍの硝酸水溶液とを接触させた後に両相を分離することによりストリッピングすることを目標とする「Ｎｐストリッピング」と称する操作と、
「Ｎｐストリッピング」から生じた水性相から、ネプツニウムと一緒にストリッピングされたウラン分画を、この水性相を、やはり有機希釈剤中に約３０％（ｖ／ｖ）の溶液でＴＢＰを含む有機相と接触させた後に両相を分離することにより除去することを目標とする「Ｕ洗浄」と称する操作と、
「Ｎｐストリッピング」から生じた有機相から、この有機相と、非常に希薄な硝酸水性相、例えば０．００５から０．０５Ｍの硝酸水溶液とを接触させた後に両相を分離することによりウランをストリッピングすることを目標とする「Ｕストリッピング」と称する操作と
を含む。

【0087】

したがって、４つの相、即ち、
− ネプツニウムから除染されたプルトニウム（ＩＩＩ）及びウラン（ＶＩ及び場合によりＩＶ）を含み、プルトニウム（ＩＩＩ）を酸化状態ＩＶに及び必要であれば、ウラン（ＩＶ）を酸化状態ＶＩに戻すことができる酸化操作（図４に示さず）後に、この水性相中に未だ存在する可能性のある核分裂生成物からこのプルトニウム及びこのウランを除染することを強化する目的で、「第２のプルトニウム／ウランサイクル」に向けることができる「Ｎｐ洗浄」から生じた水性相、
− ウラン及びプルトニウムから除染され、サイクルから除去することができるネプツニウム（ＩＶ）を含む「Ｕ洗浄」から生じた水性相、
− プルトニウム及びネプツニウムから除染されたウラン（ＶＩ）を含み、このウランの核分裂生成物からの除染が十分であるならば、ウランを、新しい核燃料の製造に入ることができる酸化ウランに変換するためのユニットに向けることができる「Ｕストリッピング」から生じた水性相、並びに
− 有機相を洗浄及び再生するユニットに向けることができる「Ｕストリッピング」から生じた有機相
が得られる。

【0088】

分配中にウラン（ＶＩ）をネプツニウム（ＩＶ）及びプルトニウム（ＩＶ）から除染するために、参考文献［１］の図１及び４に例示されているＣＯＥＸ（商標）法の第１の精製サイクルに、「α−錯化バリア」を導入した結果である、本発明の方法の第４の例示的な実施形態を図５に例示する。

【0089】

この例では、本発明の方法は、それ故、分配工程が「Ｐｕバリア」を全く含まない直前に記載したばかりの方法と異なり、「Ｐｕバリア」が「α−錯化バリア」により置き換えられている。

【0090】

ウラン（ＶＩ）、ネプツニウム（ＩＶ）及びプルトニウム（ＩＶ）（後者は痕跡量の形態にある）を含む「Ｐｕ／Ｕストリッピング」から生じた有機相も、この有機相中に存在するネプツニウム（ＩＶ）及びプルトニウム（ＩＶ）を、低酸度の硝酸水性相、例えば、ジグリコールアミド例えばＴＥＤＧＡを０．０１から１ｍｏｌ／Ｌの濃度で含む０．２から３Ｍの硝酸水溶液と接触させた後に両相を分離することによりストリッピングすることを目標とする「Ｎｐ／Ｐｕストリッピング」と称する操作に直接かけられる。

【0091】

「Ｎｐ／Ｐｕストリッピング」から生じた水性相は、このストリッピングから生じた水性相からネプツニウム及びプルトニウムと一緒にストリッピングされたウラン分画を、この水性相と、ＴＢＰも有機希釈剤中の溶液で含む有機相とを接触させることにより除去することを目標とする「Ｕ洗浄」と称する操作にかけられ、一方、「Ｎｐ／Ｐｕストリッピング」から生じた有機相は、ウランを、この有機相から、この有機相と、非常に希薄な硝酸水性相、例えば０．００５から０．０５Ｍの硝酸水溶液とを接触させた後に両相を分離することによりストリッピングすることを目標とする「Ｕストリッピング」と称する操作にかけられる。

【0092】

そこでまた、分配工程の最後に、４つの相、即ち、
− ネプツニウムから除染されたプルトニウム（ＩＩＩ）及びウラン（ＶＩ及び場合によりＩＶ）を含み、プルトニウム（ＩＩＩ）を酸化状態ＩＶに及び必要であれば、ウラン（ＩＶ）を酸化状態ＶＩに戻すことができる酸化操作（図５に示さず）後に、この水性相中に未だ存在する可能性のある核分裂生成物からこのプルトニウム及びこのウランを除染することを強化する目的で、「第２のプルトニウム／ウランサイクル」に向けることができる「Ｎｐ洗浄」から生じた水性相、
− ウラン並びに痕跡量のプルトニウム（ＩＶ）から除染されたネプツニウム（ＩＶ）を含み、それが含む痕跡量のプルトニウムを回収するために「Ｕ／Ｐｕ共抽出」が行われる抽出装置又は「補完的Ｕ／Ｐｕ共抽出」が行われる抽出装置に向けられる「Ｕ洗浄」から生じた水性相、
− プルトニウム及びネプツニウムから除染されたウラン（ＶＩ）を含み、このウランの核分裂生成物からの除染が十分であるならば、ウランを、新しい核燃料の製造に入ることができる酸化ウランに変換するためのユニットに向けることができる「Ｕストリッピング」から生じた水性相、並びに
− 有機相を洗浄及び再生するユニットに向けることができる「Ｕストリッピング」から生じた有機相
が得られる。

【0093】

本発明は、直前に記載したばかりの実施形態に決して限定されない。

【0094】

特に、図２から５に示す２つの異なった多段抽出装置で行われる２つの相次ぐ操作が同じ多段抽出装置で実施され、そのとき、該抽出装置の１つの部分が第１の操作の進行に当てられ、及び該抽出装置の他の部分は第２の操作の進行に当てられることは確かに可能である。

【0095】

以下の実施例は、本発明の方法の検証を可能にした実験的試験に対応する。これらの試験は、ＴＥＤＧＡをジグリコールアミドとして使用することにより実施された。

【実施例1】

【0096】

試験管中における予備試験
１）有機相と水性相との間の熱力学的平衡の検討：
これらの試験において、ウラン（ＶＩ）、酸化状態ＩＶのネプツニウム２３７及びプルトニウム（ＩＶ）の濃厚な及び元素の有機溶液の混合物から生じた、処理されるべき有機相として、以下の濃度：８０ｇ／ＬのＵ（ＶＩ）、７０ｍｇ／ＬのＮｐ（ＩＶ）及び１０ｍｇ／ＬのＰｕ（ＩＶ）を目標とすることにより、ＴＰＨ中３０％（ｖ／ｖ）のＴＢＰ溶液を使用する。

【0097】

これらの濃度は、ＤＦ_Ｐｕと表すプルトニウムからの除染係数をより高い確度で決定するために過剰に導入されたプルトニウムに関しては例外として、有機相が、典型的には、図１に例示したＰＵＲＥＸ法の「Ｐｕストリッピング」操作の最後に有する濃度に対応する。

【0098】

更に、ネプツニウムからの除染をγ線分光法により測定するために、痕跡量の元素、即ちネプツニウム２３９をＮｐ（ＩＶ）の有機溶液に添加した。

【0099】

更に、Ｎｐ、Ｐｕ及びＴＥＤＧＡを別にすれば、前の有機相と目標とする酸度における平衡で得られた水性相に似せるために、水性相として、硝酸及びＴＥＤＧＡのウラン（ＶＩ）の濃厚な元素の水溶液の混合物から生じた水溶液を使用した。これらの水溶液は、４０ｇ／ＬのＵ（ＶＩ）、１ｍｏｌ／ＬのＨＮＯ_３及び、０ｍｏｌ／Ｌから０．０５ｍｏｌ／Ｌの範囲で増大するＴＥＤＧＡ濃度を含む。

【0100】

試験管中で各水性相を同体積の有機相（Ｏ／Ａ＝１）と接触させて、試験管を振動攪拌で３０分間、室温（約２５℃）に置く。次に、接触している相を分離して、γ線分光法及びα線分光法により分析する。

【0101】

以下のＴａｂｌｅ Ｉ（表１）に、ネプツニウム２３７、ネプツニウム２３９及びプルトニウムの分布係数の値並びに使用された水性相のＴＥＤＧＡ濃度に依存するこれらの分析結果から決定されたこれらの元素からのウランの除染係数の値を示す。

【0102】

【表1】

【0103】

この表は、０．００５ｍｏｌ／ＬのＴＥＤＧＡ濃度が、ネプツニウムについては、ＴＥＤＧＡの不在で得られたものと大きくは異ならない分布係数及び除染係数を導くことを示し、それは、この濃度が、このリガンドによるネプツニウムの錯化を得るためには低すぎることを示唆する。

【0104】

それに対して、０．０１ｍｏｌ／ＬのＴＥＤＧＡから、ネプツニウムからのウランの除染係数は大きく増大して、この濃度に達すると直ぐに３００を超える値に至る。

【0105】

２）速度論的検討：
これらの試験において、処理されるべき有機相として、ＴＰＨ中の３０％（ｖ／ｖ）ＴＢＰ溶液が使用され、それは、再び過剰に導入されたプルトニウムに関しては例外として、この前の１）項で使用されたものと同様に、８０ｇ／Ｌのウラン（ＶＩ）、７０ｍｇ／Ｌのネプツニウム（ＩＶ）及び１０ｍｇ／Ｌのプルトニウム（ＩＶ）を含むが、図１に例示したＰＵＲＥＸ法の「Ｐｕストリッピング」操作の最後に得られる有機相の組成に可能な限り近くなるように、それはＴＢＰの主要分解生成物である５０ｍｇ／ｌのジブチルホスホン酸（ＨＤＢＰ）及び１ｇ／Ｌのウラン（ＩＶ）を更に含む。

【0106】

ＨＤＢＰは、プルトニウムのストリッピング速度を低下させるとして知られている化合物である。Ｕ（ＩＶ）については、それは、アクチニド（ＩＶ）のように、ＴＥＤＧＡにより錯化されて、プルトニウム及びネプツニウムを錯化するために利用できるＴＥＤＧＡの量を減少させるであろう。

【0107】

前に述べたように、この有機相は、Ｕ（ＶＩ）、Ｎｐ（ＩＶ）、Ｐｕ（ＩＶ）、ＨＤＢＰ及びＵ（ＩＶ）の濃厚な元素の有機溶液の混合物から生じた。γ線分光法によりネプツニウムからの除染を測定するためにＮｐ（ＩＶ）の有機溶液に^２３９Ｎｐを再び添加した。

【0108】

水性相としては、Ｎｐ、Ｐｕ及びＴＥＤＧＡを別にして、目標とする酸度で有機相との平衡で得られたこの前の水性相に似せるために、この前と同様に、ウラン（ＶＩ）、硝酸及びＴＥＤＧＡの濃厚な元素の水溶液の混合物から生じた水溶液を使用する。この水溶液は、４０ｇ／ＬのＵ（ＶＩ）、１ｍｏｌ／ＬのＨＮＯ_３及び０．０３ｍｏｌ／ＬのＴＥＤＧＡを含む。

【0109】

この水性相を、ブレードと渦防止トレブシェット（ａｎｔｉ−ｖｏｒｔｅｘ ｔｒｅｂｕｃｈｅｔ）で攪拌される（２，０００ｒｐｍ）２５℃の恒温にした２５ｍＬのジャケット付きガラスセル中で、等体積の有機相と接触させる（Ｏ／Ａ＝１）。

【0110】

試料の採取は、有機相をネプツニウム及びプルトニウムから除染する速度を追跡するために、水性相と有機相の接触後１、３、５、７、１５及び３０分で実施する。

【0111】

採取された各試料について、接触している相を分離してγ線分光法及びα線分光法により分析する。

【0112】

以下のＴａｂｌｅ ＩＩ（表２）に、試料の水性相について実施した分析結果を示す。分析結果は、ネプツニウム２３９についてはγ線分光法により、及びプルトニウムについてはα線分光法により測定したネプツニウム２３９及びプルトニウムの活性（水性相の１リットル当たりのｋＢｑで表す）、並びに水性相と有機相の接触時間に依存してα線分光法により測定したプルトニウム濃度（ｍｇ／Ｌで表す）を示す。

【0113】

【表2】

【0114】

以下のＴａｂｌｅ ＩＩＩ（表３）は、試料の有機相について実施した分析結果を示す。それは、γ線分光法により決定されたネプツニウム２３９の活性（水性相の１リットル当たりのｋＢｑで表す）、ネプツニウム２３９の分布係数の値並びに水性相と有機相の接触時間に依存するネプツニウム２３９からのウランの除染係数の値を示す。

【0115】

【表3】

【0116】

これらの表は、ネプツニウム２３９からのウランの除染係数の値は、水性相と有機相との間の単回接触及び３分の接触後に３００を超えることを示す。

【0117】

ネプツニウムのストリッピング速度は大きくて、５０ｍｇ／ＬのＨＤＢＰ及び１ｇ／ＬのＵ（ＩＶ）の存在においてさえ限界がない。

【実施例2】

【0118】

ミキサー−デカンターの組における実験的試験
「α−錯化バリア」を適用する実験的試験は、各々８段階を有するミキサー−デカンターの２つの組を使用することにより、図６に示す図式に従って実施する。

【0119】

処理されるべき有機相は：８２ｇ／Ｌのウラン（ＶＩ）、６１ｍｇ／Ｌのネプツニウム（ＩＶ）、２０ｍｇ／Ｌのプルトニウム（ＩＶ）、５０ｍｇ／ＬのＨＤＢＰ及びＴＰＨ中で３０％（ｖ／ｖ）のＴＢＰを含む。この相に^２３９Ｎｐを、γ線分光法によりネプツニウムからの除染を測定するために添加した。

【0120】

ミキサー−デカンターの第１の組は「α−錯化バリア」に当てられて、各々４段階を有する２つの領域：ネプツニウム（ＩＶ）及びプルトニウム（ＩＶ）のストリッピングのための「Ｎｐ／Ｐｕストリッピング」と称する第１の領域、及び、このストリッピングから生じた水性相の洗浄のための「Ｕ洗浄」と称する第２の領域に分割される。

【0121】

ミキサー−デカンターの第２の組は、ミキサー−デカンターの第１の組から生じた有機相からウラン（ＶＩ）をストリッピングするために全部当てられる。それ故、それは「Ｕストリッピング」と呼ばれる。

【0122】

図６で見られるように、ミキサー−デカンターの第１の組のための供給溶液は、：
− 段階５に６０ｍＬ／ｈの流速で導入される処理されるべき有機相；
− 段階８に７ｍＬ／ｈの流速で、及び段階４に５ｍＬ／ｈの流速で導入される１ｍｏｌ／Ｌの硝酸及び０．０３ｍｏｌ／ＬのＴＥＤＧＡを含む水性相；及び
− ＴＰＨ中に希釈された３０％（ｖ／ｖ）のＴＢＰ及び処理されるべき有機相中に存在するウラン（ＩＶ）の酸化を促進するための０．０１ｍｏｌ／Ｌの亜硝酸を含む有機相（この有機相は、段階１に、１２ｍＬ／ｈの流速で導入される）
である。

【0123】

ミキサー−デカンターの第２の組は、一方では、段階１に「Ｎｐ／Ｐｕストリッピング」から生じた有機相を供給され、他方では、段階８に０．０２ｍｏｌ／Ｌの硝酸を含む水溶液を導入されて、それは９０ｍＬ／ｈの流速で導入される。

【0124】

ミキサー−デカンターの第１の組で支配的な温度は２８℃であり、一方、第２の組で支配的な温度は４０℃である。

【0125】

これらの条件下で、不変の平衡条件は約６時間後に到達される。

【0126】

ネプツニウム２３９の活性は、処理されるべき有機相中並びに「Ｕ洗浄」から及び「Ｕストリッピング」から生じた水性相中でγ線分光法により測定される。ウラン（ＶＩ）、ネプツニウム（ＩＶ）及びプルトニウム（ＩＶ）の濃度も、これらの相の各々でＸ線−蛍光又はＩＣＰ−ＡＥＳにより測定される。

【0127】

以下のＴａｂｌｅ ＩＶ（表４）に、これらの測定結果、並びに一方ではネプツニウムからの及び他方ではプルトニウムからのウランの除染係数を示す。

【0128】

【表4】

【0129】

この表は、ネプツニウムからのウランの除染係数が３，６５０に近い、即ち、ネプツニウムからのウランの除染に関して、ＵＮＩＲＥＰ標準により今までに定義された３０８という最も厳しい規格により要求されるものの１０倍を超えることを示す。それ故、図６に示した図式に従ってＰＵＲＥＸ又はＣＯＥＸ（商標）法に「α−錯化バリア」を導入すると、核分裂生成物からのウランの除染が更に十分であるならば、「第２のウランサイクル」を実施する必要性を除くことが可能になる。

【0130】

参考文献
［１］国際ＰＣＴ出願公開ＷＯ第２００７／１３５１７８号
［２］国際ＰＣＴ出願公開ＷＯ第２００５／０５２９５０号
［３］Ｓａｓａｋｉら、Ａｎａｌｙｔｉｃａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ ２００７、２３（６）、７２７頁

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】