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Studies on the uptake and column chromatographyic separation of Eu, Th, U, and Am by tetramethylmalonamide resin

テトラメチルマロンアミド樹脂によるEu, Th, UとAmの取り込みとカラムクロマトグラフィー分離に関する研究

島田 亜佐子; Sulakova, J.*; Yang, Y.*; Alexandratos, S.*; Nash, K. L.*

Shimada, Asako; Sulakova, J.*; Yang, Y.*; Alexandratos, S.*; Nash, K. L.*

3, 4, 6価のアクチニドの分離のためにテトラメチルマロンアミド(TMMA)を修飾した樹脂を開発し、研究した。基礎研究として、Eu(III), Th(IV), U(VI), Am(III)のHNO$$_{3}$$, NaNO$$_{3}$$, HCl, NaCl溶液からのTMMA樹脂への質量分配係数($$K$$$$_{d}$$)を取得した。また、HNO$$_{3}$$の樹脂への分配についても評価した。試験を行ったすべての溶液において$$K$$$$_{d}$$の順番はTh$$>$$U$$>$$Am=Euであった。金属とHNO$$_{3}$$の抽出の競争について抽出データとFT-IRにより確認した。EuとUの3M HNO$$_{3}$$からの負荷容量は0.83mmol/gと1.6mmol/gであり、推定される金属:TMMA化学量論はEuに対して1:2、Uに対して1:1であった。溶離剤の開発のために数種類の有機酸がThとUの$$K$$$$_{d}$$に与える影響を調べた。また、廃棄物分析において想定されるマトリックス元素であるNaやAl, K, Ca, Cr, Ni, FeなどのAm(III)の$$K$$$$_{d}$$に与える影響についても調べた。それらの結果をもとにクロマトグラフィーのスキームを考案し、分離試験を実施した。

A tetramethylmalonamide-functionalized resin (TMMA resin) has been developed and investigated for its ability to separate trivalent, tetravalent, and hexavalent actinide elements. As a fundamental study of the extraction mechanism and to design a chromatographic separation scheme, distribution coefficients ($$K$$$$_{d}$$) for partitioning of Eu(III), Th(IV), U(VI), and Am(III) onto the resin from HNO$$_{3}$$, NaNO$$_{3}$$, HCl and NaCl solutions with and without organic acids and potential consistents of low-level radioactve waste have been determined. The competition between metal extraction and HNO$$_{3}$$ extraction was confirmed by the extraction data and FT-IR spectra. Based on these fundamental experimental results, an extractive chromatographic scheme for actinide isolation was designed and demonstrated.

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パーセンタイル:93.05

分野:Chemistry, Multidisciplinary

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