ADSによる核変換サイクルの確立を目指したMA分離プロセスの開発,4; MA/Ln分離のための新規抽出剤の検討

R&D MA separation processes for P&T system using ADS, 4; Novel soft-hard ligand for MA/Ln separation

鈴木 英哉; 津幡 靖宏   ; ト部 峻一; 柴田 光敦; 黒澤 達也; 川崎 倫弘; 松村 達郎  

Suzuki, Hideya; Tsubata, Yasuhiro; Urabe, Shunichi; Shibata, Mitsunobu; Kurosawa, Tatsuya; Kawasaki, Tomohiro; Matsumura, Tatsuro

放射性廃棄物処分の大幅な負担軽減を目指し、高レベル放射性廃液(HLLW)中のマイナーアクチノイド(MA)などの長寿命核種を分離後、核変換して短寿命化する分離変換技術の研究が進められている。原子力機構では、発電用サイクルに核変換専用の加速器駆動システム(ADS)を付設した核変換専用サイクル型(階層型)概念の開発を行っている。MAを核変換するには、HLLW中に共存するランタノイド(Ln)からMAを分離しなくてはならないが、3価のMAと3価のLnは同じ安定原子価、類似するイオン半径を有しており、とくにAm(III)とEu(III)の相互分離は極めて困難である。新規ソフト・ハードハイブリッド型抽出剤を用いて抽出試験を行った結果、Am(III)とEu(III)の分離係数は25以上と良好な値を示し、Am/Eu分離が可能であることを確認した。本抽出剤は、C, H, O, N原子から構成され完全焼却でき、二次廃棄物発生を抑制できる。さらに、n-ドデカンなどの無極性希釈剤への溶解性、金属イオンの抽出容量、反応速度、相分離性、化学的安定性にも優れている。

JAEA continues to carry out the development of the ADS(Double-strata). Mutual separation of MA and Ln is important for the development of the partitioning process. The separation is particularly difficult, because they have the analogous chemical behavior. New reagent was synthesized and examined. The results of separation factors (SF) of Am against Eu are more than 25. The reagent is very stable chemically, high extraction capacity, fully miscible with hydrocarbon diluents, fast chemical kinetics, and following the CHON-principle.