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pirometalúrgicos adecuados para combustibles
nucleares y blancos de transmutación.
Reavivar la experiencia europea en procesos
piroquímicos.
La finalidad es separar los elementos TRU de los
productos de fisión (PF) con un rendimiento del
99,9%. Se han propuesto tres métodos de separación
en medios salinos fundidos:
Precipitación selectiva de TRU, como en el
proceso RIAR (Rusia).
Métodos electrolíticos. Fundamentalmente se
están estudiando dos:
El primero es unelectro-refino que se aplica directamente
a combustibles metálicos. Los elementos
TRU, contenidos en un ánodo metálico,
son transportados mediante la aplicación
de una corriente eléctrica hasta el cátodo,
donde se reducen a forma metálica electrolíticamente.
El segundo, la electrólisis requiere una disolución
previa de los elementos combustibles en
la sal fundida, y posteriormente los TRU son
reducidos selectivamente en el cátodo en forma
metálica. La disolución de los elementos
contenidos en el combustible nuclear generalmente
se realiza mediante procesos químicos
empleando agentes gaseosos como son HCl,
Cl2, o HF.
Extracción reductora sal/metal. Los combustibles
son disueltos previamente en el medio salino
fundido. Esta sal se pone en contacto con
una fase metálica fundida, conteniendo algún
tipo de agente reductor, que reduce selectivamente
los TRU que pasan a la fase metálica
mientras que los PF permanecen en la sal.
Los aspectos tecnológicos son de gran importancia
en el desarrollo de los procesos pirometalúrgicos
debido al empleo de altas temperaturas, agentes
corrosivos y elementos altamente radiactivos. Estas
consideraciones no han sido tenidas en cuenta hasta
ahora y sólo se han contemplado aspectos químicos
fundamentales
En este proyecto han participado once organizaciones
de varios países europeos, junto con el Joint
Research Centre - ITU de la Unión Europea (Karlsruhe),
y CRIEPI (Japón). Dichas organizaciones
son:
Centros de Investigación:
BNFL (Reino Unido)
CEA (Francia)
JRC-ITU (Alemania)
ENEA (Italia)
AEAT-T (Reino Unido)
CIEMAT (España)
CRIEPI (Japón)
NRI (República Checa)
Universidades:
Politecnico de Milano(PoLiMi, Italia)
Universidad de Valladolid (UVA, España)
Universidad Paul Sabatier (UPS, Francia)
El proyecto se ha dividido en tres partes:
Estudio de métodos de separación en medio
fluoruro.
Estudio de métodos de separación en medio
cloruro.
Estudios generales que contemplan medios
fluoruros y cloruros.
2.5.1. Separación en medio fluoruro
La separación mediante extracción reductora
sal/metal en medio fluoruro ha sido realizada en el
CEA y se ha investigado la separación de actínidos
de lantánidos mediante la extracción reductora en
un medio fluoruro fundido/metal líquido. Hay diferentes
trabajos publicados con anterioridad en medio
LiF-BeF2/Li-Bi [21] o LiF-CaF2/Mg-Zn [22]. Se
ha identificado el aluminio fundido para ser empleado
como agente reductor [23].
La investigación en este área se ha centrado en la
extracción de actínidos (Pu, Am) y lantánidos (Ce,
Sm) en el sistema LiF-AlF3/Al-Cu. En este sistema el
Cu se utiliza solamente para aumentar la densidad
de la fase metálica y facilitar la sedimentación.
Toda la experimentación que se realiza en sales
fundidas requiere trabajar con una atmósfera de
gran pureza, en ausencia de humedad y de iones
óxido en el medio, por ello siempre se debe trabajar
en una atmósfera de gas inerte (argon).
La extracción de los fluoruros de Ce, Pu y Am por el
aluminio se puede realizar mediante la siguiente
reacción:
MF () l Al() l AlF M()
l
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2. Separación pirometalúrgica
siendo M el elemento químico considerado. La
constante termodinámica, K°M, de esta reacción se
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