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Removal of long-lived minor actinides by means of solvent extraction with lipophilic chemically modified chitosan

化学修飾した疎水性キトサンを利用した溶媒抽出による長寿命マイナーアクチノイドの除去

井上 勝利*; 大渡 啓介*; 吉塚 和治*; 長縄 弘親  ; 館盛 勝一*

Inoue, Katsutoshi*; Oto, Keisuke*; Yoshizuka, Kazuharu*; Naganawa, Hirochika; Tachimori, Shoichi*

ジチオカルバメート基を持つ疎水性キトサン(DTC疎水性キトサン)を合成し、大過剰のランタノイドを含む希薄な硝酸水溶液中からマイナーアクチノイド(MA)を選択的に抽出するための試験を行った。この試薬は、クロロホルムやトルエンに溶解するばかりでなく、実用上の価値が高いケロシンにも溶解することがわかった。従来の方法で合成したジチオカルバメート基で化学修飾した固体のキトサンゲルは、ランタノイドからMAをほとんど分離することはできなかったが、DTC疎水性キトサンは、ユウロピウムからのアメリシウムの分離に対して、高い選択的分離能を示した。すなわち、pH=4におけるAm/Eu分離係数は、およそ1227であった。それに加え、化学的な安定性も高いことがわかった。すなわち、1週間後に行った2回目の抽出試験においても、1回目と同じ抽出性能を示したことから、これまでに知られている抽出剤(Cyanex301, DPTP)とは異なり、化学的に安定であることが確認された。

Lipophilic chitosan containing functional groups of dithiocarbamate (DTC-lipophilic chitosan) was prepared and tested for the selective solvent extraction of minor actinides (MA) from large excess of lanthanides in dilute nitric acid solution. This reagent was found to be soluble not only in chloroform and toluene but also in kerosene, which is very favorable for practical purposes. Although solid chitosan gel chemically modified with functional groups of dithiocarbamate prepared according to the conventional method had exhibited no selectivity to MA over lanthanides, DTC-lipophilic chitosan exhibited high selectivity to americium over europium; i.e., the separation factor of Am/Eu was as high as 1227 in the extraction at pH = 4. In addition, it exhibited the same separation factor at the second solvent extraction test carried out one week after the first test, suggesting that it is chemically stable at least for one week contrary to Cyanex 301 and DPTP.

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