摘要：熔盐电解法是目前最有前途的干法后处理技术，适 合 于 处 理 氧 化 物 和 金 属 等 不 同 类 型 乏 燃 料。熔 盐 电 解 法 主 要 包 括 四 个 核 心 流 程 ，即 首 端 处 理 、电 解 还 原 、电 解 精 炼 和 提 取 以 及 废 物 处 理 。 本 文 以 国 际 上 最 新 的 研 究 进 展 为 蓝 本 ，综 述 熔 盐 电 解 法 乏 燃 料 后 处 理 技 术 的 基 本 流 程 以 及 待 解 决 的 关 键 问 题 。 关 键 词 ：乏 燃 料 ；干 法 后 处 理 ；核 废 物 ；熔 盐 电 解 ；锕 系 元 素 中 图 分 类 号 ：ＴＬ９９ 文 献 标 志 码 ：Ａ 文 章 编 号 ：０２５３９９５０（２０１７）０６０３８５１２ 犱狅犻：１０．７５３８／ｈｈｘ．２０１７．３９．０６．０３８５

  熔盐电解法乏燃料干法后处理技术研究进展387高放废气处理挥发分离cd挥发拆卸h切割h氧化h电解还原h电解精炼l电解提取h铀和超铀金属包壳ll熔盐净化il熔盐净化h高放熔盐去污icssrl稀土和贵金属ll陶瓷固化中低放废物h金属废物l1热源储存中高放废物h地质储存图1典型熔盐电解法后处理氧化物乏燃料的流程图fig1typicalflowchartforpyroprocessingofspentoxidefuel精密操作且这些操作全部由远程控制的机械手完成

  犃犫狊狋狉犪犮狋：Ｐｙｒｏｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ，ｂａｓｅｄｏｎｍｏｌｔｅｎｓａｌｔｓｅｌｅｃｔｒｏｌｙｓｉｓ，ｉｓｔｈｅｍｏｓｔｐｒｏｍｉｓｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌ ｏｇｙｆｏｒｄｒｙｒｅｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｔｙｐｅｓｏｆｓｐｅｎｔｆｕｅｌｓ，ｓｕｃｈａｓｏｘｉｄｅａｎｄ ｍｅｔａｌｌｉｃｆｕｅｌｓ． Ｐｙｒｏｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｎｖｏｌｖｅｓｆｏｕｒ ｍａｉｎ ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ，ｗｈｉｃｈ ａｒｅ ｈｅａｄｅｎｄｔｒｅａｔｍｅｎｔ， ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｒｅｄｕｃｔｉｏｎ，ｅｌｅｃｔｒｏｒｅｆｉｎｉｎｇａｎｄｅｌｅｃｔｒｏｗｉｎｎｉｎｇ，ａｎｄ ｗａｓｔｅｔｒｅａｔｍｅｎｔ．Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒｐｒｏｖｉｄｅｓａｓｔａｔｅｏｆｔｈｅａｒｔｒｅｖｉｅｗ ｏｆｔｈｅｂａｓｉｃｐｒｏｃｅｓｓｅｓａｎｄｕｎｒｅｓｏｌｖｅｄｋｅｙｉｓｓｕｅｓｏｆ ｐｙｒｏｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ． 犓犲狔狑狅狉犱狊：ｓｐｅｎｔｆｕｅｌ；ｄｒｙｒｅｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ；ｎｕｃｌｅａｒｗａｓｔｅ；ｍｏｌｔｅｎｓａｌｔｓｅｌｅｃｔｒｏｌｙｓｉｓ；ａｃｔｉｎｉｄｅｓ

  烧 ，则 铀 资 源 的 利 用 率 可 提 高 ５０～６０ 倍 ，且 高 放 废 物的体积和长期毒性将降低１～２个数量级［３４］。

  随着我国快 堆 技 术 的 迅 速 发 展，研 发 并 掌 握 先进乏燃料后处理技术已迫在眉睫。熔盐电解法 乏燃料后处理技术在处理不一样的快堆乏燃料 领域具有广阔的 应 用 前 景，发 展 相 关 技 术 对 我 国 实现快 堆 核 燃 料 闭 式 循 环 具 有 重 要 意 义。 近 年 来 ，我 国 从 顶 层 设 计 入 手 ，规 划 熔 盐 电 解 法 乏 燃 料 干 法 后 处 理 技 术 的 发 展 ，在 《能 源 技 术 革 命 创 新 行 动计划（２０１６—２０３０ 年）》中，明 确 提 出 重 点 研 发 与攻关适用于快堆等的先进燃料循环的干法后处 理 技 术 ，到 ２０３０ 年 ，“提 出 干 法 后 处 理 技 术 的 优 选 路 线 ，建 成 具 备 公 斤 级 熔 盐 电 解 分 离 铀 、钚 的 实 验 装置”。为了进 一 步 推 动 我 国 在 熔 盐 电 解 干 法 后 处理领域的发展，本 文 将 综 述 熔 盐 电 解 法 乏 燃 料 后处理技术的最新研究进展。

  核化学与放射化学 ＪｏｕｒｎａｌｏｆＮｕｃｌｅａｒａｎｄＲａｄｉｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ

  工艺路线及关键 技 术 研 究，对 于 我 国 核 能 的 可 持 续发展具备极其重大意义。

  乏 燃 料 是 经 过 反 应 堆 辐 照 后 取 出 的 核 燃 料 ，其 主 要 成 分 是 铀 和 钚 等 核 裂 变 材 料 ，有 害 的 裂 变 产 物 只占４％左 右，仍 然 具 有 极 大 的 经 济 价 值，而 不 能 简单的将其看作 是 核 废 料［２］。通 过 对 乏 燃 料 进 行 化 学 处 理 ，实 现 锕 系 元 素 和 裂 变 产 物 的 分 离 。 将 回 收的铀和钚重新制造成核燃料供给快堆燃烧发电， 同时将分离出的次锕系元素在快堆或加速器中焚

  核能是可被 人 类 大 规 模 利 用 的 清 洁 能 源，用 核电替代化石燃料发电能够大规模减少温室气体 的 排 放 ，对 于 环 境 污 染 日 益 严 峻 的 我 国 ，核 能 有 着 不 可 替 代 的 吸 引 力 。 到 ２０２０ 年 ，我 国 核 电 装 机 容 量和在建容量将 分 别 达 到 ５８００ 万 千 瓦 和 ３０００ 万千瓦以上。核能的可持续发展一定要解决铀资源 充分的利用和核废物最少化两大主体问题。只有采 取 核 燃 料 闭 式 循 环 方 式 ，对 乏 燃 料 进 行 后 处 理 ，才 能实现上述 目 标 。 ［１］ 因 此，开 展 乏 燃 料 的 后 处 理

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  ＴＡＮＧ Ｈａｏ，ＲＥＮ Ｙｉｍｉｎｇ，ＳＨＡＯ Ｌａｎｇ，ＺＨＯＮＧ Ｙｉ，ＧＡＯ Ｒｕｉ

  ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓ，ＣｈｉｎａＡｃａｄｅｍｙｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＰｈｙｓｉｃｓ，Ｊｉａｎｇｙｏｕ６２１９０７，Ｃｈｉｎａ

  收 稿 日 期 ：２０１６０５１７；修 订 日 期 ：２０１６１００８ 基 金 项 目 ：国 家 自 然 科 学 基 金 青 年 科 学 基 金 资 助 项 目 （２１５０１１５４６；２１５０７１１８） 作 者 简 介 ：唐 浩 （１９８８— ），男 ，江 苏 盱 眙 人 ，博 士 ，助 理 研 究 员 ，主 要 从 事 核 燃 料 干 法 后 处 理 技 术 研 究 ，Ｅｍａｉｌ：ｈａｏｔａｎｇ＠ｃａｅｐ．ｃｎ