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論文

New field of actinides solution chemistry; Electrochemical study on actinide ion Transfer at the Interface of two immiscible electrolyte solutions

北辻 章浩; 吉田 善行; 工藤 博司*; 木原 壮林*

Analytical Sciences (CD-ROM), 17(Suppl.), p.329 - 331, 2002/03

アクチノイドイオンの溶液化学の研究に新しい分野を切り拓く「水相/有機相界面でのイオン移動反応」について、基礎研究の現状と応用、今後の課題等について概説する。特に演者らの研究グループで最近開発に成功した、液々界面定電位電解法(CPEITIES)について、その特色と優位性を明らかにし、同法を用いてウラン(VI),アメリシウム(III)イオン等の水相から有機相へのイオン移動エネルギーを決定した結果を述べる。さらにCPEITIESを用いて、ウラン(VI),プルトニウム(III)イオンの水相から有機相への移動が多座配位フォスフィンオキサイドが共存することによって大きく促進されることを見いだした結果、及びアクチノイドイオンと促進剤との錯形成定数を算出した結果を述べる。さらに、イオン移動電気化学反応に基づく、新規な電解イオン移動分離法,及びアクチノイドイオンセンサーの開発について展望を明らかにする。

論文

Voltammetric study on transfer of UO$$_{2}^{2+}$$ across the interface between aqueous and nitrobenzene solutions in the presence of Octyl(phenyl)-N,N-diisobutylcarbamoyl-methyl-phosphine oxide (CMPO)

Ying, M.*; 北辻 章浩; 木村 貴海; 吉田 善行

Journal of Nuclear and Radiochemical Sciences, 2(1-2), p.11 - 15, 2001/12

https://doi.org/10.14494/jnrs2000.2.11

中性子配位子CMPOをイオン移動促進剤とするUO$$_{2}^{2+}$$の水相/有機相界面での促進イオン移動を、液々界面イオン移動ボルタンメトリーあるいは同ポーラログラフィーにより調べた。UO$$_{2}^{2+}$$の水相からニトロベンゼン(NB)相へのイオン移動は、有機相にCMPOを加えることにより大きく促進され、そのイオン移動反応は非可逆な特性を示した。このUO$$_{2}^{2+}$$の非可逆な界面移動はUO$$_{2}^{2+}$$-CMPO錯体の水相/NB相界面への吸脱着反応が律速過程であるためと考えられる。サイクリックボルタンメトリー(CV)測定においてUO$$_{2}^{2+}$$の促進イオン移動電位はCV測定前の静置時間に依存し、静置時間の増加とともに正電位側にシフトした。CMPOのプロトン付加反応と、それに伴うHCMPO$$^{+}$$と対アニオン(TPhB$$^{-}$$)のイオン対生成物の水相/NB相界面への蓄積により、界面付近におけるCMPO濃度が減少するためにこの電位シフトが起こると結論した。

報告書

垂直照射型蛍光エックス線分析装置のウラン・プルトニウム濃度分析への適用

稲田 聡; 佐藤 宗一; 庄司 和弘; 池田 久; 実方 秀*; 沼田 光央*

JNC TN8410 2000-022, 55 Pages, 2000/05

JNC-TN8410-2000-022.pdf:1.57MB

垂直照射型蛍光X線分析装置の導入に伴い、ウラン・プルトニウム濃度分析検討を実施した。本装置は、測定部がグローブボックス内に設置され、試料の下部からX線を照射するタイプである。基本条件の検討を実施した。測定に必要な試料量は、容器の形状及び検出効率から3mLとした。励起エネルギーの最適化を図ったところ、繰り返し精度とフィラメントへの負荷を考慮してウラン、プルトニウムともに50kV-30mAと設定した。測定時間については、安定した測定結果が得られた60秒とし、1回の測定は60秒$$times$$2回(合計120秒)の測定を実施し、その平均を測定結果とすることとした。水相中のウラン、プルトニウム混合試料の測定は、マトリクス効果の補正を行うことで誤差4%以内で正確に測定できることを確認した。また、単体試料測定における検出限界値はウランが0.4mg/L、プルトニウムが6.7mg/Lと計算された。定量上限濃度は、蛍光X線分析装置にて分析するために調製した後の測定試料においてウラン、プルトニウムともに9g/Lとした。有機相中のプルトニウム濃度分析は、標準添加を行う希釈法及び試料を直接測定する直接法について検討した。両方ともに良好な結果を示し、検出限界値はそれぞれ、5.3mg/L,0.2mg/Lであった。ただし、直接法においては標準溶液の調製方法に問題が残り、今後の検討課題とした。

論文

Voltammetric study on ion transfer of uranium(VI) ion between aqueous and nitrobenzene phases in the presence of bis(diphenylphosphoryl) methane

北辻 章浩; 青柳 寿夫; 吉田 善行; 木原 壮林*

Analytical Sciences, 14, p.67 - 70, 1998/02

https://doi.org/10.2116/analsci.14.67
 被引用回数：11 パーセンタイル：38.78(Chemistry, Analytical)

水相/有機相界面でのUO$$_{22+}$$イオンのイオン移動反応を、水溶液滴電極を用いる液々海面イオン移動ポーラログラフィーにより調べた。UO$$_{22+}$$の水相から有機相へのイオン移動が、ビスジフェニルフォスフォリルメタン(BDPPM)によって促進されること、この促進イオン移動反応が非可逆な特性を示すことを明らかにした。イオン移動データに基づき調製したUO$$_{22+}$$イオン選択性電極は、水溶液中のUO$$_{22+}$$濃度に対し可逆なネルンスト応答を示した。このことから、UO$$_{22+}$$のイオン移動反応過程は可逆であるが、水相/有機相界面でのBDPPMあるいはUO$$_{22+}$$-BDPPM錯体の吸着脱着反応過程が、遅い反応であるため、ポーラログラム上に観測されるUO$$_{22+}$$のイオン移動が、非可逆性を示すと考えられる。イオン移動反応に基づく、ウランの選択的電解イオン移動分離法開発の可能性についても議論した。

論文

Simulation study on behavior of technetium and its controlled strip during codecontamination process of fuel reprocessing

館盛 勝一

Journal of Nuclear Science and Technology, 31(5), p.456 - 462, 1994/05

https://doi.org/10.3327/jnst.31.456
 被引用回数：5 パーセンタイル：47.62(Nuclear Science & Technology)

再処理共除染工程におけるテクネチウム:Tc(VII)のふるまいを、その分配比計算式を組込んだ計算コードEXTRA・Mにより検討し、テクネチウム除染工程のフローシート条件を明らかにした。使用済燃料中に含まれるZr(IV)は、Tc(VII)の抽出に大きな促進効果を示すので、フィード中のZr(IV)濃度を0.05~0.1~1.0g・l$$^{-1}$$と変化させて、有機相にU,Puと共に抽出されるTc(VII)の割合を調べた。通常の共除染工程に5mol・l$$^{-1}$$位の高硝酸濃度によるストリップ工程を追加すれば、Tc(VII)を効率良く水相中に除染できるが、このストリップ液の流量は、Zr(IV)濃度に依存する。ある流量範囲ではTc(VII)のリサイクル蓄積現象が発生し、最高濃度はフィード中濃度の100倍にも達する。この様な蓄積現象を避け、ストリップ液の高流量を許すために、バイパスフローシートを提案した。

論文

Voltammetric interpretation of the potential at an ion-selective electrode, based on current-scan polarograms observed at the aqueous/organic solution interface

木原 壮林; 吉田 善行

Talanta, 31(10A), p.789 - 797, 1984/00

液膜型ISEで発生する電位を、水相/有機相界面での目的イオンi$$^{Z}$$$$^{+}$$の移動をあらわす電流走査ポーラログラムを用いて解釈した。i$$^{Z}$$$$^{+}$$の複合ポーラログラムの零電流電位がISE電位に対応する。水相/有機相界面がi$$^{Z}$$$$^{+}$$のイオン移動により復極した場合のみ、i$$^{Z}$$$$^{+}$$にネルンスト応答した安定なISE電位が得られる。ISEの検出限界は、残余電流の最終上昇および下降により決定される。妨害イオンおよびISE中ニュートラルキャリヤーの役割について、複合ポーラログラムの零電流電位を参照して説明した。水相/有機相界面でのイオン移動についてのポーラログラフ式を用いて、ISE電位、他イオンの妨害、ニュートラルキャリヤーの効果を式化し定量的に取り扱った。

報告書

ベンゼンおよびトルエンの水相自動酸化

堀田 寛

JAERI 1185, 53 Pages, 1969/10

JAERI-1185.pdf:3.25MB

ベンゼンなどの水相自動酸化の研究は昭和33年以来行なわれ、その結果を順次欧文日化誌に発表してきたが、それらの報文を総括して、断片的きらいのある各報文の全体との関係を明らかにする目的でこのレポートを刊行することにした。ベンゼンまたは酸素加圧下でも少なくとも200$$^{circ}$$C以下では水に溶解しても反応はないが、金属塩が存在するとエフェノールまたはベンズアルデヒドが得られる。その収量と反応条件、すなわち、$$gamma$$線照射の有無、反応温度、金属塩の種類、硫酸濃度などとの関係を明らかにした。エチルベンゼンについても実験を行なった一方、その反応機構を明らかにするために、金属塩の水溶液における挙動、水相自動化酸化における水素同位体効果、および$$^{1}$$$$^{8}$$Oにおける酸化経路の解明を行なった。最後にベンゼンまたはトルエンに他の有機物を添加した二成分の研究を行なってその速度論的解析を試みた。

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