SANSによるモノアミドが形成する第三相生成におけるアルキル効果

The SANS investigation of alkyl chain effects of monoamides on aggregation property

鈴木 伸一; 元川 竜平   ; 岡本 芳浩  ; 塩飽 秀啓   ; 矢板 毅

Suzuki, Shinichi; Motokawa, Ryuhei; Okamoto, Yoshihiro; Shiwaku, Hideaki; Yaita, Tsuyoshi

核燃料再処理に限らず、水相と有機相を用いる2相間分配においては、水相と有機相の界面に第3相の相(重い有機相:第3相)が生成することがよく知られており、この第3相生成を抑制するために、極性溶媒や改質剤としてアルコールなどの添加が行われている。この第3相生成は、工程の安定運転及び物質制御を妨げるほかに、再処理においては臨界事故のリスクを含んでいる。実際の再処理工場などでは、分離目的に金属濃度と硝酸などの濃度をパラメーターとした、第3相生成限界曲線(境界曲線)を求め、第3相が生成しない運転条件のもとで運転管理が行われている。一方、N,N-ジアルキルアミドは移行期の再処理において有望な化合物として注目されているが、欠点の一つとして第3相生成が挙げられている。そこで、本研究では、中性子小角散乱法(SANS)を用い、硝酸抽出系での第3相生成のメカニズム解明を行った。その結果、形状因子を主体に構造解析した結果、アルキル鎖の短いモノアミドでは、大きな円柱状ミセルが形成し、アルキル鎖の長いモノアミドでは小さなミセルが形成することが示唆された。

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