超ウラン元素の溶解度に関する研究(委託研究内容報告書)

Study on solubility of transuranium elements

森山 裕丈*

Moriyama, Hirotake*

高レベル放射性廃棄物地層処分の安全性評価に資するため、超ウラン元素の溶解度について研究した。還元性条件下のpH3-8の水溶液中におけるプルトニウムの溶解度を測定した。得られた結果はPuO2(am)の固相と平衡しているPu(III)の溶存種を考慮することで良く説明できた。また、アクチニドイオンの加水分解定数の系統性を簡単な剛体球モデルを用いて検討した。アクチニドイオンの加水分解定数の文献値をモデルによって解析し、系統的な傾向をアクチニドイオンの有効電荷を考慮することにより説明した。本モデルは、系統的な観点からの実験値のチェック、そして未知のデータの予測に有用である。

In support of the safety assessment of geologic disposal of high level radioactive wastes, the solubility of transuranium elements was studied. The solubility of plutonium was measured in an aqueous solution of pH3-8 under reducing conditions, and the obtained results were well explained by considering the presence of the solution species of Pu(III) in equilibrium with the solid phase of PuO(am). Also, systematic behavior of hydrolysis constants of actinide ions was studied with the help of a simple hard sphere model. The literature data of the hydrolysis constants of actinide ions were analyzed by the model and systematic trends were explained by taking into account the effective charges of actinide ions. Such a model is useful to check the experimental data and to predict the unknown data from a systematic point of view.