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New method for the separation of actinide ions by controlled-potential electrolysis at the interface between aqueous and organic solutions

水/有機相界面での定電位差電解によるアクチノイドイオンの新規分離法

北辻 章浩; 青柳 寿夫; 木村 貴海; 吉田 善行; 工藤 博司*; 木原 壮林*

Kitatsuji, Yoshihiro; Aoyagi, Hisao; Kimura, Takaumi; Yoshida, Zenko; Kudo, Hiroshi*; Kihara, Sorin*

定電位電解により水相中のイオンを有機相に定量的に移動させることに成功し、これを液々界面イオン移動定電位電解法(CPE)と名付けた。また、電解後の両相のイオン濃度を放射化学的に定量することにより、印加した界面電位差と電解による目的イオンの移動量との関係曲線を、高感度かつ選択的に記録できることがわかった。同法をUO$$_{2}^{2+}$$, Am$$^{3+}$$等アクチノイドイオンの移動反応研究に適用し、これらイオンのイオン移動ギブスエネルギーを決定した。また、ビスジフェニルフォスフォリルメタンをイオン移動促進剤とする促進イオン移動反応系に適用し、UO$$_{2}^{2+}$$がUO$$_{2}$$(BDPPM)$$_{3}^{2+}$$として水相から有機相へイオン移動すること等を明らかにした。得られたイオン移動電位は、イオン固有のものであり、この差を利用すると、定電位電解により、Cs$$^{+}$$/UO$$_{2}^{2+}$$, Cs$$^{+}$$/Am$$^{3+}$$, UO$$_{2}^{2+}$$/Am$$^{3+}$$を選択的に分離できることがわかった。

Controlled-potential electrolysis (CPE) method for the transfer of an ion at the interface of two immiscible electrolyte solutions has been developed. The CPE method was applied to the transfer of actinide ions such as UO$$_{2}$$$$^{2+}$$ and Am$$^{3+}$$ between aqueous (W) and nitrobenzene (NB) solutions. The transfer of actinide ions from W to NB facilitated by bis(diphenyl-phosphoryl)methane (BDPPM) was studied, and it was found that CPE was successfully applied to the electrolytic separation of U(VI) and Am(III) from W to NB containing BDPPM.

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