高選択・制御性沈殿剤による高度化沈殿法再処理システムの開発,1; 低配位性・低疎水性沈殿剤による沈殿条件の最適化検討

Development of advanced reprocessing system using high selective and controllable precipitants, 1; Examination of optimal conditions for the precipitation using compounds with low donicity and hydrophobicity

原田 雅幸*; 池田 泰久*; 朝倉 俊英; 森田 泰治  ; 野上 雅伸*; 西村 建二*

Harada, Masayuki*; Ikeda, Yasuhisa*; Asakura, Toshihide; Morita, Yasuji; Nogami, Masanobu*; Nishimura, Kenji*

硝酸水溶液中のウラニルイオンを選択的に沈殿させうるN-シクロヘキシル-2-ピロリドン(NCP)より低配位性・低疎水性のピロリドン誘導体であるN-ブチル-2-ピロリドン(NBP)及び N-プロピル-2-ピロリドン(NProP)のU(VI), Pu(IV)及びPu(VI)に対する沈殿能を検討した。2つの沈殿工程から構成される開発中の簡易再処理システムにおいてUのみを沈殿させる第1沈殿工程を想定した試験を実施し、2M U(VI)系で、U(VI)濃度に対して約1.5倍モル量の沈殿剤を加えることで、U回収率70%を達成できることが確認された。また、NBP及びNProPのPu(IV)及びPu(VI)に対する沈殿反応は、NBP-Pu(IV)の系でNBPの添加量が多いときに沈殿生成が見られたが、NBP-Pu(VI)系及びNProP-Pu(VI), -Pu(IV)系のいずれの場合も、今回の試験条件では沈殿が生成せず、本沈殿剤の第1沈殿工程への適用性が明らかとなった。

Precipitation behavior of U(VI), Pu(IV) and Pu(VI) with pyrrolidone derivatives of N-butyl-2-pyrrolidone (NBP) and N-propyl-2-pyrrolidone (NProP) was examined to develop a simple and economical reprocessing process of spent nuclear fuel based only on precipitation method. These precipitants have lower donicity and hydrophobicity than N-cyclohexyl-2-pyrrolidone (NCP) which has already been examined for U(VI) precipitation. The addition of twice amount of the precipitant with molar ratio to U(VI) gave 70% precipitation of U(VI) from nitric acid solution of 2M U. Experiments on Pu precipitation behavior revealed that both NBP and NProP have lower ability to make precipitates of Pu(IV) and Pu(VI), which would contribute to the development of the efficient precipitation step only for U(VI).