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Separación de elementos transuránicos y algunos productos de fisión presentes en los combustibles nucleares irradiados. Programa 2005
una electrólisis y el U se electrodeposita en forma
de UO2 en un cátodo de grafito, aplicando un potencial
al cuál no se electrodeposita el PuO2. La
elección de las condiciones adecuadas de electrólisis
permite obtener un producto de calidad adecuada
con un rendimiento del 99-99.5% [11]. En la Figura
51 se muestra el aspecto que presenta el depósito
catódico de UO2.
En una tercera etapa se precipita el PuO2 de la
mezcla salina NaCl-KCl haciendo circular una corriente
gaseosa de O2 yCl2. Por este método es
posible precipitar más del 99% del Pu presente. En
una etapa posterior, se realiza una electrólisis adicional
para depositar el U residual, presente en la
sal fundida, en forma de UO2 en el cátodo [12].
Este proceso ha sido demostrado en RIAR con óxidos
mixtos irradiados. El PuO2 recuperado se mezcla
con UO2 por el método de vibrocompactación
para fabricar combustible fresco MOX.
Otra opción es la electrodeposición conjunta de
UO2 y PuO2 en el cátodo. Para ello el combustible
inicial se clora en medio NaCl-2CsCl a 600-
650°C, produciendo oxicloruro de U y cloruro de
Pu que posteriormente se oxida a oxicloruro (haciendo
borbotear una mezcla de Cl2+O2) [11].
Después de la cloración se realiza una electrólisis
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en condiciones oxidantes para co-depositar el UO2
y PuO2.
Posteriormente, se incorporó al proceso la separación
de actínidos minoritarios (AM) dentro del programa
denominado DOVITA (Dry reprocessing,
Oxide fuel, Vibropac, Integral, Transmutation of
Actinides) [12]. Este programa tiene por objeto la
demostración experimental del ciclo cerrado de un
reactor reproductor rápido, y se basa en los siguientes
principios [15].
Tecnología por vía seca para el reproceso de
combustibles de AM y preparación de combustibles
frescos.
Aplicación a combustibles de óxidos.
Tecnología de “vibrocompactación” para la
fabricación de nuevos combustibles frescos.
Disposición integrada del reproceso del combustible
en instalaciones situadas en el mismo
emplazamiento que el reactor.
Todas estas actividades permitirán la creación
de una planta conjunta de transmutación de
actínidos.
El diagrama del proceso incluye distintas etapas [12]:
Figura 51. Depósito catódico de UO 2 [14].