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Electrochemical behavior of neptunium in NaCl-2CsCl melt

NaCl-2CsCl溶融塩中のネプツニウムの電気化学挙動

林 博和 ; 湊 和生*

Hayashi, Hirokazu; Minato, Kazuo*

NaCl-2CsCl溶融塩中のネプツニウムの挙動をサイクリックボルタンメトリ法やディファレンシャルパルスボルタンメトリ法などの電気化学的手法によって823から923Kにおいて測定した。NaCl-2CsCl溶融塩中において、Np$$^{4+}$$イオンは、LiCl-KCl共晶溶融塩中と同様に、Np$$^{3+}$$イオンを経てNpに還元されることを明らかにした。また、サイクリックボルタモグラムから、Np$$^{3+}$$及びNp$$^{4+}$$イオンの拡散係数を導出した。さらに、Np$$^{3+}$$/Np$$^{0}$$及びNp$$^{4+}$$/Np$$^{3+}$$酸化還元反応の式量電位が、E$$^*$$(Np$$^{3+}$$/Np$$^0$$) = -3.353 + 7.67$$times$$10$$^{-4}$$T及びE$$^*$$(Np$$^{4+}$$/Np$$^{3+}$$) = -1.175 + 4.99$$times$$10$$^{-4}$$ T vs. Cl$$_2$$/Cl$$^-$$ (V)であることを示し、Np$$^{3+}$$及びNp$$^{4+}$$イオンの活量係数を、NpCl$$_3$$及びNpCl$$_4$$の過冷却液体状態のギブス自由エネルギーの文献値を用いて導出した。

The electrochemical behavior of neptunium in NaCl-2CsCl melt at 823-923 K was investigated by cyclic voltammetry, differential pulse voltammetry, and open-circuit chronopotentiometry after polarization. The results show that Np$$^{4+}$$ ions are reduced to Np metal by a two-step mechanism via Np$$^{3+}$$ ions in NaCl-2CsCl melt. The diffusion coefficients of Np$$^{3+}$$ and Np$$^{4+}$$ ions were determined from cyclic voltammograms. The apparent standard potentials of Np$$^{3+}$$/Np$$^{0}$$ and Np$$^{4+}$$/Np$$^{3+}$$ redox couples have been determined to be E$$^*$$(Np$$^{3+}$$/Np$$^0$$) = -3.353 + 7.67$$times$$10$$^{-4}$$T, and E$$^*$$(Np$$^{4+}$$/Np$$^{3+}$$) = -1.175 + 4.99$$times$$10$$^{-4}$$ T vs. Cl$$_2$$/Cl$$^-$$ (V), respectively. The activity coefficients of Np$$^{3+}$$ and Np$$^{4+}$$ ions were also determined using the reported data on the Gibbs free energy of formation for NpCl$$_3$$ and NpCl$$_4$$ in supercooled liquid state.

使用言語

 :

English

掲載資料名

 :

Electrochemistry (Internet)

巻

 :

92

号

 :

4

ページ数

 :

p.043020_1 - 043020_5

発行年月

 :

2024/04

発表会議名

 :

開催年月

 :

開催都市

 :

開催国

 :

キーワード

 :

Np; Molten Salt; Electrochemistry; NaCl-2CsCl

特許データ

 :

PDF

 :


論文URL

 :

https://doi.org/10.5796/electrochemistry.23-69159

研究データの公開先DOI

 :

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使用施設

 :

BECKY(バックエンド研究施設)  

広報プレスリリース

 :

論文解説記事
(成果普及情報誌)

 :

受委託・共同研究相手機関

 :

東北電力; 日本原子力発電; 東京電力

Access

 :

- Accesses

InCites™

 :

パーセンタイル：0.00

分野：Electrochemistry

Altmetrics

 :

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