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Prospective of effective separation of fission palladium using biomass sorbent

バイオマス吸着剤を利用した高レベル放射性廃液中貴金属の効率的分離に関する研究

広田 耕一; Parajuli, D.; 瀬古 典明

Hirota, Koichi; Parajuli, D.; Seko, Noriaki

本研究では、バイオマス吸着剤による高レベル放射性廃棄物からの有用金属分離回収プロセスの開発を目的として、日本杉を利用して合成したチオ尿素型の吸着剤を用いて、高レベル放射性廃液中の金属イオンに対する吸着能を3M硝酸の模擬廃液(Na, Cr, Fe, Ni, Rb, Sr, Zr, Mo, Ru, Rh, Pd, Te, Cs, Ba, Ndを含む)を用いて調べた。10mgの合成吸着剤を0.5-10mMの金属イオンを含む模擬廃液10mLに投入し、吸着後の模擬廃液中の金属イオン濃度を原子吸光光度計で測定した。その結果、合成した吸着剤はPd(II)に対してのみ高い吸着選択性を示し、その最大吸着量は1mol/kgであることがわかった。ところが、各金属イオンをそれぞれ含む単独硝酸溶液で行った吸着試験では、Pd(II), Ru(III), Rd(III)に対して吸着能を示したことから、高レベル放射性廃液中では、金属イオン同士で錯形成が起きていることが示唆された。

The adsorbent (CWP-TU) was prepared by heating a 1:2 mixture of cedar wood powder (CWP) and thiourea using a microwave. Because the high level waste is contained basically in nitric acid, the adsorption test was performed in 3 M nitric acid and found that Pd(II) adsorption is preferred. The Pd(II) only selectivity was revealed by taking simulated HLW solution containing 15 different metals in same molar ratio as in the real fission waste. The feasibility of recovering Pd(II) using CWP-TU from highly radioactive HLW solution was tested by irradiating the mixture of adsorbent and simulated HLW solution by $$gamma$$ rays for 50 h with total dose of 500 kGy. The results show that, unlike on commercial synthetic extractants, there is no direct effect of radiation on the Pd(II) binding ability of the sorbent.

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