Development of advanced reprocessing system based on precipitation method using pyrrolidone derivatives as precipitants; Precipitation behavior of U(VI), Pu(IV), and Pu(VI) by pyrrolidone derivatives with low hydrophobicity

ピロリドン誘導体を沈殿剤として用いる沈殿法による高度化再処理システムの開発; 低疎水性ピロリドン誘導体によるU(VI), Pu(IV)及びPu(VI)の沈殿挙動

森田 泰治  ; 鷹尾 康一朗*; Kim, S.-Y.; 川田 善尚; 原田 雅幸*; 野上 雅伸*; 西村 建二*; 池田 泰久*

Morita, Yasuji; Takao, Koichiro*; Kim, S.-Y.; Kawata, Yoshihisa; Harada, Masayuki*; Nogami, Masanobu*; Nishimura, Kenji*; Ikeda, Yasuhisa*

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沈殿工程において低疎水性・低配位性のピロリドン誘導体を用いてU(VI)を沈殿させ、次に第2沈殿工程において高い沈殿生成能力を示すピロリドン誘導体を用いて残りのU(VI)とPu(IV, VI)を同時に沈殿させる。本研究では、第1沈殿工程に最適の沈殿剤を選択することを目的に、-プロピルピロリドン(NProP), -ブチルピロリドン(NBP), -ブチルピロリドン(NiBP)及びシクロヘキシルピロリドン(NCP)を用いて、U(VI), Pu(IV)及びPu(VI)の沈殿挙動を調べた。その結果、NBPが第1沈殿工程用の沈殿剤として最も有望であることがわかった。

A reprocessing system for spent FBR fuels consisting of two precipitation processes has been proposed. In this system, first only U(IV) species are precipitated using pyrrolidone derivative with low hydrophobicity and donicity, and secondly residual U(VI) and Pu(IV, VI) are precipitated simultaneously using pyrrolidone derivative with high precipitation ability. In this study, we have examined precipitation behavior of U(VI), Pu(IV), and Pu(VI) species in nitric acid solutions by using --propyl-2-pyrrolidone (NProP), -butyl-2-pyrrolidone (NBP), --butyl-2-pyrrolidone (NiBP), or -cyclohexyl-2-pyrrolidone (NCP) to select the precipitants for the first precipitation process. As a result, NBP were found to be the most promising precipitant for the first precipitation process.