New alkyl-pyridinedicarboxyamides as extractants for separation of trivalent minor actinides from fission products by extraction chromatography

抽出クロマトグラフ法による3価マイナーアクチノイドの核分裂生成物からの分離のための新抽出剤アルキルピリジンジカルボキシアミド

有阪 真 ; 渡邉 雅之   ; 木村 貴海 

Arisaka, Makoto; Watanabe, Masayuki; Kimura, Takaumi

高レベル廃液から3価マイナーアクチノイドを分離するために、抽出クロマトグラフ法に適用する抽出剤アルキルピリジンジカルボキシアミド(R-PDA)を合成した。R-PDAをアンバーライトXAD樹脂上に担持することで吸着剤として用いた。調製した吸着剤は、3-5Mの高濃度硝酸条件下において、Am(III)及びEu(III)に対する適度な吸着性能と両者間の適度な分離性能を示した。硝酸との接触による吸着剤の劣化、すなわちR-PDAの吸着剤からの溶出は、R-PDAの側鎖アルキル基を長くすることにより抑制できることを明らかにした。また、Eu(III)の吸着平衡データをラングミュアー等温線モデルにより解析し、その吸着容量を24.2mg Eu/gと決定した。

Four new alkyl-pyridinedicarboxyamides (R-PDA; R = butyl, octyl, decyl, dodecyl) were synthesized and used as extractants for partitioning minor actinides from high level radioactive waste using extraction chromatography. The R-PDAs were successfully impregnated into XAD resins (Amberlite). The prepared adsorbents, R-PDA/XAD, exhibited moderate adsorptions of both Am(III) and Eu(III), and separation between Am(III) and Eu(III), over a high HNO concentration range (3-5 M). Deterioration of the prepared adsorbent as a result of contact with HNO solution was prevented by using R-PDAs containing longer alkyl groups. The equilibrium data for Eu(III) were analyzed using Langmuir and Freundlich isotherm models. The adsorption of Eu(III) ions onto the R-PDA/XAD was fitted better to the Langmuir isotherm than to the Freundlich isotherm. The maximum adsorption capacity was determined to be 24.2 mg Eu/g (R-PDA/XAD).