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Precipitation ability to U(IV) and stability of 1,3-dimethyl-2-imidazolidone for selective precipitation of U(VI) in nitric acid media

硝酸溶液系におけるU(VI)選択的沈殿における1,3-ジメチルイミダゾリドンの安定性とU(VI)に対する沈殿生成能力

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

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

硝酸溶液系における1,3-ジメチルイミダゾリドン(DMI)のU(VI)及びU(IV)に対する沈殿生成能力を調べた。その結果、3M硝酸においてU(VI)を沈殿させるもののPu(IV)の模擬であるU(IV)に対しては5倍当量を添加しても沈殿を生じさせないことを明らかにした。このようにDMIにはU(VI)に対する選択性が高いという特徴があるが、その化学構造の性質上加水分解が生じやすく化学的に安定でないという欠点を有する。硝酸溶液系における$$gamma$$線照射及び加熱による安定性試験の結果、安定性は硝酸濃度に大きく影響されることが明らかとなり、硝酸が2M程度以下の濃度であれば適用の可能性があることが示唆された。

The precipitation ability of 1,3-dimethyl-2-imidazolidone (DMI) to U(VI) and U(IV) was examined using nitric acid solutions. While DMI precipitated U(VI) from 3 M nitric acid, no precipitate was observed in the solution containing 0.15 M U(IV) and 3 M nitric acid by adding DMI at the ratio of [DMI]/[U(IV)]=5. This indicates that the selectivity of DMI to U(VI) than U(IV). In spite of the excellent selectivity to U(VI), DMI has a disadvantage on the stability in nitric acid, because gradual acid hydrolysis of DMI is inevitable due to the nature of the chemical structure. Experiments on the stability of DMI in $$gamma$$-ray irradiation and heating in nitric acid solutions showed that the stability is strongly affected by the concentration of nitric acid and that DMI may be applicable in nitric acid solutions up to ca. 2 M.

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分野:Nuclear Science & Technology

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