CMPOを用いた溶媒抽出による三価のアクチニドとランタニドの分離(2)

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駒 義和  ; 渡部 雅之; 根本 慎一; 小澤 正基; 岡本 文敏; 田中 康正

Koma, Yoshikazu; Watanabe, Masayuki; Nemoto, Shinichi; Ozawa, Masaki; Okamoto, Fumitoshi; Tanaka, Yasumasa

酸化物燃料を前提とした先進的核燃料リサイクルでは、Amを製品として回収し、Cmは冷却保管できる形態にする方針が示され、化学的に類似した性質を有するこれら三価アクチニドとランタニド元素の相互分離技術の重要性が認識されている。これまでに、これらの相互分離技術の開発として、CMPO-TBP混合溶媒系の溶媒抽出に対して、ジエチレントリアミン五酢酸(DTPA)を適用する方法の可能性を確認し、概念的なフローシートを提案した。本報告では、CMPO混合溶媒系において、DTPA-塩析剤溶液を用いて三価アクチニドを選択的に逆抽出する工程を中心にした分離プロセスについて検討した。選択的逆抽出工程で主要な分離操作条件であるpH、塩析剤(NaNO)濃度、DTPA濃度、接触時間の影響を調べた。これらの中では、pHが最も影響の大きな因子であり、pH2前後で良い分離が得られることを確認した。分離は錯形成試薬の選択性が支配的であることが分かった。0.05MDTPA-3MNaNOのような組成の水溶液が逆抽出液として適当であると考えられる。また、選択的逆抽出工程においてpHを安定化する方策として、装荷溶媒から予め酸を逆抽出する工程を検討した。0.5MNaNO溶液を用いて逆抽出操作を行うことにより、金属を溶媒中に保持したまま酸のみを逆抽出できることを確認した。以上の結果から、CMPO混合溶媒系での三価アクチニド/ランタニドの分離はその実現性がかなり高いものと考えられる。

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