Selective separation of Am(III) from Ln(III) with a novel synergistic extraction system, N,N,N',N'-tetrakis(2-methylpyridyl)ethylenediamine (TPEN) and carboxylic acid in 1-octanol

新規協同抽出系,N,N,N',N'-tetrakis(2-methylpyridyl)ethylenediamine (TPEN),デカン酸-オクタノール系、によるLn(III)からのAm(III)の選択的分離

Mirvaliev, R.*; 渡邉 雅之   ; 松村 達郎  ; 館盛 勝一*; 竹下 健二*

Mirvaliev, R.*; Watanabe, Masayuki; Matsumura, Tatsuro; Tachimori, Shoichi*; Takeshita, Kenji*

高レベル廃棄物の長期放射能毒性の劇的な低減化を目指す分離変換技術の実現には、高レベル廃液からマイナーアクチノイドを分離し、ADS等に供給する分離技術の開発が重要である。しかし、マイナーアクチノイドのうちAm, Cmは溶液中で3価のイオンとなりランタノイドと類似した化学的挙動を取るため相互の分離が困難であることが知られており、各国においてこの分離に適用できる抽出剤の開発が精力的に進められている。N,N,N',N'-tetrakis(2-methylpyridyl)ethylenediamine (TPEN)は、水相中においてAmとランタノイド元素との錯体安定度定数に10の差があることが報告されており、われわれはこれまでニトロベンゼン系,D2EHPA-オクタノール系において、TPENによるAmのランタノイド元素からの抽出分離を確認してきた。今回、より実用に適した新規協同抽出系であるTPEN・デカン酸-オクタノール系において、Am(III)がLn(III)から選択的に分離されることを見いだし、その分離係数、SFは最大84を示した。

Transmutation is a technology aimed to reduce HLW from reprocessing process. Minor actinides in the HLW will be converted to short-lived nuclides. However, lanthanides in HLW adversely affects on the efficiency of the transmutation. It is well known that separating An(III) and Ln(III) is very difficult because of their similarity of chemical properties. Therefore, the separation is one of the essential subjects to establish the transmutation technology. Considerable efforts have been devoted to the development of new extractants for the separation. N,N,N',N'-tetrakis(2-methylpyridyl)ethylenediamine (TPEN) demonstrates 100-fold preference for Am(III) over Ln(III) between stability constants with the ions in the aqueous phase. We have reported that Am(III) was selectively extracted from the aqueous phase containing Ln(III) by TPEN in nitrobenzene system and synergistic system with TPEN and D2EHPA in octanol. This work presents our recent results that Am(III) is separated from Eu(III) by a synergistic extraction system with TPEN and decanoic acid diluted with 1-octanol.