U, Pu吸着処理用ポリビニルポリピロリドンの耐放射線性に関する研究

Study on radiation resistance of polyvinylpolypyrrolidone for adsorption of U and Pu

野上 雅伸*; 杉山 雄一*; 川崎 武志*; 原田 雅幸*; 池田 泰久*; 菊池 俊明*; 川田 善尚; 森田 泰治  

Nogami, Masanobu*; Sugiyama, Yuichi*; Kawasaki, Takeshi*; Harada, Masayuki*; Ikeda, Yasuhisa*; Kikuchi, Toshiaki*; Kawata, Yoshihisa; Morita, Yasuji

現在開発中のFBR燃料用高度化沈殿法再処理システムにおいては、燃料溶解液中のほぼ全量のU及びPuを沈殿分離した後の廃液に低濃度のU及びPuが残存する。このU及びPuの分離除去法として、不水溶性ポリマーであるポリビニルポリピロリドン(PVPP)を用いた吸着法を検討している。本研究では、PVPPの硝酸水溶液中での耐放射線性を線照射試験により検討した。硝酸濃度を最大6mol/dm(=M)としたPVPPのスラリー状試料に、室温,線量率3.6kGy/h,最大線量0.90MGyで線を照射した。試料の安定性は、照射前後のU(VI)に対する吸着容量の変化より評価した。その結果、いずれも吸着容量の顕著な低下は認められず、6M硝酸系試料ではむしろ吸着容量が増加した。これより、PVPPは広範囲な硝酸濃度条件において、線照射下での約10日間の運転によってもU(VI)の吸着性能が維持されることが明らかとなった。照射によりPVPPのピロリドン環が開環するとともにシュウ酸等の低分子フラグメントが生成したことを考慮すると、残基の中にU(VI)に対する選択性がPVPPよりも高い構造のものが存在していることが示唆される。

In the novel reprocessing system under development for spent FBR fuels based on the precipitation method, U and Pu of very low concentrations remain in the supernatant after almost all U and Pu in the dissolvent solution are separated by precipitation. The remaining U and Pu are supposed to be removed by an adsorption method using polyvinylpolypyrrolidone (PVPP) which is insoluble in water. In this study, stability of PVPP in HNO solutions under -ray irradiation was investigated. As the result, remarkable decreases in the capacity were not found in all samples. Or rather, the capacity was found to be increased for the sample irradiated in 6M HNO for 0.90 MGy. These facts revealed that PVPP maintains the adsorptivity to U(VI) under various concentrations of HNO for 10 days of operation under -ray irradiation.