Published January 1986 | Version v1
Journal article

Isotope separation factor in uranium enrichment using ion-exchanger

  • 1. Asahi Chemical Industry Co. Ltd., Osaka (Japan)

Description

The uranium enrichment by redox chromatography using an ion-exchanger was studied. As a result, the isotope separation factor in this process is smaller than that determined from the equilibrium constant of solution. There exist three kinds of equilibrium reactions in this process: isotope equilibrium by electron exchange, that by adsorption/desorption of complexes (U4+, UO22+) to resin, and phase equilibrium of U4+ and UO22+. We made it clear that small isotope separation factor mainly dependes upon the adsorption characteristics of complexes (U4+, UO22+) to the ion-exchanger among those reactions. On the other hand, computer simulation of chromatographic development was carried out to analyze the details of experimental results theoretically. The separation column was hypothetically divided into equilibrium stages, and the equilibrium condition of each stage was simulated. A comparison between the calculated and observed separation factors was made. By this theoretical treatment, it was clarified that the separation factor decreases drastically in the region where development length is short. (author)

Availability note (English)

Available from DOI: https://doi.org/10.3327/jaesj.28.82

Abstract (Japanese)

ウラン濃縮の諸方法のうち、ガス拡散法の1段の分離係数は主に隔膜の孔径や圧力比によって定まり、その値は約1.003と報告されている。またガス遠心分離法の1段の分離係数は遠心分離機の周速や胴長によって決まり、周速400m/sのとき約1.1と大きい。これら2方法と比較してイオン交換を利用したUの濃縮係数すなわち分離係数から1を引いた値は小さい。今までに知られたいくつかのイオン交換法によれば、イオン交換による分離ユニットの時定数が大きいため235Uが3%に濃縮される到達時間は極端に長くなると考えられている。これに対して著者らは、Uイオンの吸脱着速度の改良をもとにイオン交換体を用いた化学交換法によりU濃縮プロセスを工業的規模で可能であることを示し、さらに数ヵ月の連続実験によって3%濃縮に達したことを実証した。これらの研究を通じて酸化還元クロマトグラフィーにおけるU同位体分離係数について検討したので報告する。(著者)

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Original title (Japanese)
イオン交換体を用いたウラン濃縮における同位体分離係数

Identifiers

Publishing Information

Journal Title
Nippon Genshiryoku Gakkai-Shi
Journal Volume
28
Journal Issue
1
Journal Page Range
p. 82-89
ISSN
0004-7120
CODEN
NGEGAL

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