Development of a new extractant and a new extraction process for minor actinide separation

アクチノイド分離のための新抽出剤及び新抽出プロセスの開発

森田 泰治  ; 佐々木 祐二  ; 朝倉 俊英; 北辻 章浩  ; 須郷 由美; 木村 貴海 

Morita, Yasuji; Sasaki, Yuji; Asakura, Toshihide; Kitatsuji, Yoshihiro; Sugo, Yumi; Kimura, Takaumi

マイナーアクチノイド(特にAm, Cm)分離のための抽出剤としてテトラオクチルジグリコールアミド(TODGA)を開発した。新抽出剤を高レベル廃液からのAm-Cm分離プロセスへ適用するためには、核分裂生成物に対する分離係数,耐放射線性,化学的安定性,抽出容量,ドデカンへの溶解性,抽出剤の製造性及びコスト等のパラメータに対する条件を満足しなければならない。抽出容量の観点からTODGAはテトラドデシルジグリコールアミド(TDdDGA)に改良し、Zr, Pdに対する除染係数向上のため錯形成剤を添加する手法を開発した。TDdDGAのドデカン溶液による、Amを添加した模擬高レベル廃液及びミキサセトラを用いた向流多段連続抽出試験を実施した結果、Am回収率として99.96%以上が得られ、かつZr, Pd等の核分裂生成物から良好に分離された。

The authors have developed a new type of extractant for Am and Cm, -tetraoctyl-diglycolamide (TODGA), which gives very high distribution ratio at relatively high nitric acid concentration. To apply such a new extractant to the separation process for Am and Cm from HLLW, many criteria should be investigated and satisfied; e.g., separability against fission products (FP), chemical and radiolytic stability, extraction capacity, compatibility with hydrocarbon diluents, and so on. From a viewpoint of extraction capacity, TODGA is modified to -tetradodecyl-diglycolamide (TDdDGA). Since TDdDGA extract Zr and Pd, effective masking agents for them were examined and selected. With those achievements, a counter-current extraction test with 0.1 M TDdDGA in n-dodecane was carried out using a small-scale mixer-settler and simulated solution of HLLW. As results of the test, a very high recovery of Am, more than 99.96%, was obtained and good separation from FP was observed.