ウラニル水溶液表面のヘテロダイン検出振動和周波発生分光

Surface of uranyl aqueous solution studied by heterodyne-detected vibrational sum frequency generation spectroscopy

日下 良二  ; 渡邉 雅之   

Kusaka, Ryoji; Watanabe, Masayuki

ウラニルとリン酸トリブチル(TBP)の錯形成を利用した溶媒抽出法は、使用済核燃料の処理法として重要である。TBPの界面活性のため、有機相/TBP/水相の界面において、ウラニルは錯体を生成し、有機相へ抽出されると考えられているが、界面で生成する錯体の構造は定かでない。本研究では、生成した錯体が有機相へ移動しない条件、すなわち、ウラニルとTBPを溶かした水溶液の表面(TBP単分子膜/水溶液の界面)に着目し、ウラニル-TBP錯体の構造をヘテロダイン検出振動和周波発生分光法によって調べた。その結果、これまでに予想されていた様なウラニルとTBPの錯体は界面で生成していないことが分かった。

The solvent extraction utilizing the complex formation between uranyl and tributyl phosphate (TBP) is important as a method for treating spent nuclear fuel. Since TBP is surface active, it is believed that the uranyl-TBP complex is formed at the organic/TBP/water interface, and the complex is extracted into the organic phase. However, the structure of the uranyl-TBP complex formed at the interface is controversial. In this study, the structure of the uranyl-TBP complex was investigated by heterodyne-detected vibrational sum frequency generation spectroscopy at the surface of an aqueous solution of uranyl and TBP (TBP molecular layer/aqueous solution interface). Surprisingly, it is found that uranyl-TBP complex does not form at the interface.