溶融塩

溶融塩原子炉における溶融塩の応用

溶融塩は、高温（最大600 °C）でも液体の状態を保ち、優れた熱伝達性を発揮し、低い蒸気圧下でも安全に動作するため、先進的なエネルギー技術において不可欠な存在です。核燃料を溶解できるという特性により、溶融塩炉（MSR）において欠かせない存在となっているほか、その高純度と管理された水分含有量により、腐食を低減し、システムの長期的な効率維持に寄与しています。主な用途は以下の通りです：

冷却材としての溶融塩

高温原子炉や熱システムで使用される溶融塩は、幅広い液相範囲にわたってより効率的に熱を伝達するため、水などの従来の冷却材よりも優れた性能を発揮します。高純度の配合により、腐食をさらに低減し、機器の寿命を延ばします。

熱エネルギー貯蔵材料としての溶融塩

集光型太陽熱発電（CSP）プラントにおいて、溶融塩は熱伝達流体および蓄熱媒体の両方の役割を果たし、太陽熱を捕捉して最大600 °Cで蓄熱し、後の発電に利用します。 現在のCSPシステムでは硝酸塩・亜硝酸塩系が主流ですが、次世代の高温発電所向けに、硝酸塩、炭酸塩、塩化物ベースの混合物が開発されています。その低コスト、無毒性、熱安定性により、大規模な熱エネルギー貯蔵（TES）に最適です。

燃料塩の合成用「AnhydroBeads™」塩

原子炉用燃料塩の製造には、水分や不純物の精密な制御が不可欠です。合成工程では、特殊な乾燥剤であるAnhydroBeads™が使用され、残留水分や不純物を除去することで、塩の品質を一定に保ちます。これにより、アクチノイド（ウラン、プルトニウム、トリウムなど）の溶解性が向上し、運転中の腐食が低減され、原子炉の長期的な性能が安定します。

パイロ処理における溶融塩

使用済み核燃料やその他の物質をリサイクルするために用いられる技術であるパイロプロセシングにおいて、高純度の溶融塩は不可欠です。これらの溶融塩は、600°Cを超える高温下での効率的な熱伝達と化学反応を可能にします。また、アクチノイドや核分裂生成物の分離を促進し、廃棄物を最小限に抑えながら物質の回収率を向上させます。

高純度溶融塩の利点には、熱効率の向上、反応速度の改善、および装置の腐食低減などが挙げられる。不純物は性能や処理効率に悪影響を及ぼす可能性があるため、純度の維持は極めて重要である。全体として、高純度溶融塩は効果的なパイロプロセシングに不可欠であり、原子力産業の持続可能性を支えている。

塩化リチウム／塩化カリウム共晶

塩化リチウム／塩化カリウム共晶は、リチウムイオン電池のリサイクル、アルミニウム電極上のアクチノイドとランタノイドを分離するための電解液、溶融塩電池、金属精錬、熱化学的核燃料処理、および電力セルなどで使用されている。