Development of advanced reprocessing system using high selective and controllable precipitants, 2; Precipitation behavior of Pu by novel pyrrolidone derivatives

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,2; 新規ピロリドン誘導体によるプルトニウムの沈殿挙動

Kim, S.-Y.; 川田 善尚; 森田 泰治  ; 野上 雅伸*; 原田 雅幸*; 池田 泰久*; 菊池 俊明*; 西村 建二*

Kim, S.-Y.; Kawata, Yoshihisa; Morita, Yasuji; Nogami, Masanobu*; Harada, Masayuki*; Ikeda, Yasuhisa*; Kikuchi, Toshiaki*; 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。このシステムでは、第1沈殿工程で低配位性・低疎水性のピロリドン誘導体を用いてU(VI)のみを選択的分離し、第2沈殿工程で高配位性・高疎水性のピロリドン誘導体を用いて残りのU(VI)及びPu(IV, VI)を共沈させて回収する。Puの沈殿挙動を調べることがこのシステムの開発に不可欠であり、Pu単独溶液、U(VI)-Pu(IV, VI)混合溶液を用い、各種ピロリドン誘導体による沈殿試験を実施してきた。その結果、第1沈殿工程用の沈殿剤としてN-n-ブチル-2-ピロリドン(NBP)が、第2沈殿工程用の沈殿剤としてN-ネオペンチル-2-ピロリドン(NNpP)が、Puの沈殿性と沈殿物の性状の点から最適であることが明らかとなった。

A reprocessing system for spent FBR fuels based on the two precipitation processes has been proposed. In this system, first only U(VI) species are precipitated using pyrrolidone derivatives (NRP) with low hydrophobicity and donicity, and secondly residual U(VI) and Pu(IV, VI) are precipitated simultaneously using pyrrolidone derivative with high precipitation ability. It is important to control precipitation of Pu(IV), and recent advances on precipitation behavior of Pu(IV, VI) by using novel pyrrolidone derivatives will be introduced in this presentation. Precipitation tests using mixed solutions of U(VI) and Pu(IV) showed that N-n-butyl-2-pyrrolidone (NBP) is the most appropriate precipitant for the first precipitation step and N-neopenthyl-2-pyrrolidone (NNpP) is the most appropriate precipitant for the second step.