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Separation of actinides(III) from lanthanides(III) by extraction chromatography using new $$N$$,$$N$$'-dialkyl-$$N$$,$$N$$'-diphenylpyridine-2,6-dicarboxyamides

ピリジンジカルボキシアミドを用いた抽出クロマトグラフィーによる3価アクチノイドのランタノイドからの分離

有阪 真 ; 渡邉 雅之  ; 木村 貴海 

Arisaka, Makoto; Watanabe, Masayuki; Kimura, Takaumi

3価アクチノイドのランタノイドからの分離に関して、ピリジンジカルボキシアミド(PDA)を抽出剤とする抽出クロマトグラフィーの有効性を調べた。また、カラム操作の際、抽出剤の溶出(=吸着剤の劣化)がしばしば問題となるため、側鎖のアルキル基の長さが異なるブチル-PDA,オクチル-PDA,デシル-PDA,ドデシル-PDAを用いて実験を行い、溶出に対する側鎖の影響も併せて調べた。Am(III)及びEu(III)の硝酸溶液からPDA-吸着剤への分配係数(${it K}$ $$_{d}$$)をバッチ法で測定し、それらの吸着挙動を調べた。どのPDAを用いた場合も、Am(III)とEu(III)の${it K}$ $$_{d}$$は、水相の硝酸濃度の増加に伴いともに増加した。一方、それらの吸着挙動は側鎖の長さにはほとんど依存しなかった。Am(III)/Eu(III)間の分離係数(= ${it K}$ $$_{d}$$(Am)/${it K}$ $$_{d}$$(Eu))は、オクチル-PDAで約7、デシル-PDAで約8と両元素を分離するには十分な値を示した。また、抽出剤の溶出は、側鎖の長さが長くなるにつれて抑制されることを明らかにした。

Four $$N$$,$$N$$'-dialkyl-$$N$$,$$N$$'-diphenylpyridine-2,6-dicarboxyamides (R-PDA; R = butyl, octyl, decyl, dodecyl) were newly synthesized and were applied to extraction chromatography as extractant to attain the separation of actinides(III) from high level radioactive waste containing lanthanides(III). R-PDA was successfully impregnated into XAD-4 resin. It was found that (i) the leakage of R-PDA from XAD-4 resin was suppressed with an increase of the length of the alkyl groups in R-PDA, while the leakage for each adsorbent resin was promoted with an increase of HNO$$_{3}$$ concentration in the aqueous phase and (ii) Oc-PDA or De-PDA/XAD-4 resin exhibits moderate separation ability of actinides(III) from lanthanides(III) at relatively high HNO$$_{3}$$ concentration.

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