Thermal-swing extraction separation of Am(III) and Eu(III) by thermosensitive gel with encapsulating ligand

包接形配位子を導入した感温性ゲルを用いた温度スイング抽出によるAm(III)/Eu(III)分離

竹下 健二*; 尾形 剛志*; 中野 義夫*; 松村 達郎  ; 森 敦紀*

Takeshita, Kenji*; Ogata, Tsuyoshi*; Nakano, Yoshio*; Matsumura, Tatsuro; Mori, Atsunori*

TPEN誘導体であるTPPEN(N,N,N',N'-tetrakis(4-propenyloxy-2-pyridylmethyl)ethylenediamine)をNIPA(poly-N-isopropylacrylamide)と共重合した感温性ゲルを用いた温度スイング抽出法によって、Am(III)とEu(III)の抽出分離を試みた。ゲル膨潤状態(5C)においてEu(III)からのAm(III)の分離が観察され、その分離係数はpH5.2において18であった。この抽出されたAm(III)の90%以上が、膨潤状態(5C)から収縮状態(40C)へのゲルの体積相転移に伴って放出された。このゲルによるAm及びEuの抽出に対する放射線の影響について、線照射(10kGy)と核種(Cm)の長期吸着試験によって評価した。その結果、このTPPEN-NIPAゲルは、これらの試験において損傷は観察されなかった。これらの結果は、この温度スイング抽出法が分離変換技術の確立に不可欠なMA分離プロセスに適用可能であることを示唆している。

Extraction separation of Am(III) and Eu(III) was examined by the thermal-swing extraction technique using a thermosensitive gel, NIPA (poly-N-isopropylacrylamide) copolymerized with an encapsulating ligand, TPEN derivative called TPPEN (N,N,N',N'-tetrakis(4-propenyloxy-2-pyridylmethyl)ethylenediamine). The separation of Am(III) from Eu(III) was observed in the swollen state of gel (5C) and the separation factor of Am(III) was evaluated as about 18 at pH5.2. More than 90% of Am(III) extracted into the gel was released by the volume phase transition of gel from the swollen state (5C) to the shrunken one (40C). The radiation effect of gel on the extraction of Am and Eu was tested by the irradiation of -ray (10 kGy) and the long-term adsorption of -emitter (Cm). The TPPEN-NIPA gel sustained no damage by these radiation tests. These results suggest that the thermal-swing extraction technique is applicable to the MA partitioning process indispensable for the establishment of P&T technology.