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使用済み核燃料の再処理方式の一つで，高温下での金属溶融体やガス形態を媒体とする化学処理法．高温化学法（溶融塩の酸化還元による抽出分離）およびフッ化物揮発法（フッ化物に転換後，分別蒸留による分離）などがある．現行の商用再処理施設では採用されていない．乾式再処理法は湿式再処理法に比べ，装置の小型化が可能であり，水や有機溶媒を使わないので放射線による劣化の問題がないなどの利点を有する．一方，装置材料の腐食，低い分離性能，高温化学プロセス機器の遠隔操作技術の開発が必要などの欠点を有する．
