Refinamiento de zona en bancada de residuos de pirolisis de combustible nuclear gastado simulado del futuro

La adopción por parte del Reino Unido de la pirolisis de combustible nuclear gastado como alternativa a las rutas de procesamiento acuoso actuales requiere una base científica robusta para todos los procesos relevantes. Un proceso clave es la limpieza de la sal contaminada de los procesos de electrorreducción y electrorefinación. Un método propuesto para esta limpieza es el refinamiento en zona, donde se explota la tendencia de los contaminantes a permanecer en la fase líquida durante la fusión y congelación para 'barrer' los contaminantes hacia un extremo de la muestra. Se realizaron experimentos utilizando equipos de laboratorio comerciales para demostrar la viabilidad del refinamiento en zona para la limpieza de residuos de electrorreducción y electrorefinación. Esto fue exitoso para las muestras simulantes de electrorefinación, con coeficientes de segregación efectivos, keff, que proporcionan una medida del grado de separación en la muestra, entre 0 y 1. Valores más bajos indican una mayor separación, con valores tan bajos como 0.542 logrados aquí, lo que corresponde a una reducción en el contenido de RECl3 de 10.0 % en peso a 8.4 % en peso (para un 80 % de reutilización de sal). Debido a las dificultades para obtener un residuo simulante de electrorreducción completamente homogéneo, no fue posible demostrar la viabilidad del refinamiento en zona utilizando la configuración experimental actual. Se requiere más investigación para dilucidar las condiciones de preparación correctas para la producción de simulantes de residuos de electrorreducción homogéneos.