TODGAによる高レベル放射性廃液の処理法の開発

Development of separation method for high level radioactive waste by TODGA

佐々木 祐二  ; 北辻 章浩  ; 木村 貴海 ; 小熊 幸一*

Sasaki, Yuji; Kitatsuji, Yoshihiro; Kimura, Takaumi; Oguma, Koichi*

使用済みの核燃料再処理から発生する高レベル放射性廃液には人工放射性元素を含めさまざまな元素が共存する。従来からU, Puを含めたアクチノイド(An)は燃料又は核変換対象元素として、Cs, Srは発熱性元素として、軽白金族、Moは有用金属やガラス固化体安定性上の問題がある元素として分離回収が望まれている。演者のグループが開発したTODGA(N,N,N',N'-テトラオクチルジグリコールアミド)はPu, Am, Cm, ランタノイド(Ln)に加えて80-120pmのイオン半径を持つ+2, 3, 4価のイオンを抽出できることがわかっている。+5価が安定なNpについては、アスコルビン酸又は過酸化水素で抽出可能な+4価に還元する。発熱性のSr(II)、及び軽白金族のPd(II)はTODGAによりやや高い分配比を持つが、硝酸濃度を適宜調整することによりAnと高い分離比を持つことができる。高レベル廃液に高濃度で存在する Ln(III), Zr(IV)とAnは一括抽出を行う。このために抽出容量の高い条件についても検討し、TODGA-モノアミド(N,N-ジヘキシルオクタアミド, DHOA)混合溶媒やN,N,N',N'-テトラドデシルジグリコールアミド(TDdDGA)が金属濃度の高い条件でも高い分配比を示し、第三相を発生しないことを確認した。加えて、有機相から水相に逆抽出する条件も見いだした。そのほかの元素(Cs(I), Rh(III), Ru(III), Mo(VI))は分配比が極めて低く、Anとの分離は容易であることなどを確認した。

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