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,7; 新規高疎水性沈殿剤及びNCPによるU(VI)沈殿挙動

Development of advanced reprocessing system using high selective and controllable precipitants, 7; Precipitation behavior of U(VI) by novel precipitants with high hydrophobicity and NCP

鷹尾 康一朗*; 野田 恭子*; 野上 雅伸*; 杉山 雄一*; 原田 雅幸*; 池田 泰久*; 森田 泰治  ; 西村 建二*

Takao, Koichiro*; Noda, Kyoko*; Nogami, Masanobu*; Sugiyama, Yuichi*; Harada, Masayuki*; Ikeda, Yasuhisa*; Morita, Yasuji; Nishimura, Kenji*

ピロリドン誘導体を用いた沈殿法による高速炉燃料の高度化再処理システムを開発している。以前の研究でN-シクロ-2-ヘキシルピロリドン(NCP)を用い、選択的U沈殿工程及びU-Pu共沈工程の2工程からなるプロセスを開発した。本研究では、U及びPuを共沈させる第2沈殿工程の効率化を目指して検討している新規高疎水性沈殿剤の候補として選定されたN-ネオペンチル-2-ピロリドン(NNpP), N-(1,2-ジメチル)プロピル-2-ピロリドン(NDMProP)について、詳細なU(VI)沈殿試験及び模擬FP元素を用いた除染試験を行った。試験の結果、これら沈殿剤のU(VI)に対する沈殿能の序列はNCPNNpPNDMProPであった。また、NCP, NNpP, NDMProPによるU(VI)沈殿における模擬FP元素の除染係数(DF)を測定した結果、いずれの沈殿剤を用いた場合でもZr(IV), Mo(VI)を除いてDF100が達成されており、NNpP, NDMProPを用いることでNCPと同等もしくはそれ以上の除染性を実現可能であることを確認した。

Precipitation behavior of U(VI) and some fission products (FP) with pyrrolidone derivatives of N-(1,2-dimethyl)propyl-2-pyrrolidone (NDMProP) and N-neopenthyl-2-pyrrolidone (NNpP) in the solutions of U-FP mixture has been examined in order to evaluate their applicability to the U-Pu co-precipitation process in the reprocessing based only on precipitation method. We have previously developed a process with N-cyclohexyl-2-pyrrolidone (NCP). It was found that U(VI) was precipitated in a high yield with any of the three precipitants and the order of the precipitation ability for U(VI) was NCPNNpPNDMProP. Decontamination factors (DF) against FP except Zr(IV) and Mo(VI) in the U(VI) precipitation were over 100, and therefore NNpP and NDMProP can be used as an alternative precipitants to NCP.