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論文

Sorption behavior and coordination state of Eu(III) and Cm(III) in hydrochloric acid-methanol mixture/cation exchange resin system studied by time-resolved laser-induced fluorescence spectroscopy

有阪 真*; 木村 貴海; 菅沼 英夫*; 吉田 善行

Radiochimica Acta, 89(8), p.593 - 598, 2001/08

https://doi.org/10.1524/ract.2001.89.9.593
 被引用回数：11 パーセンタイル：61.93(Chemistry, Inorganic & Nuclear)

f元素の陽イオン交換挙動におけるアルコールの役割について調べた。発光寿命測定による溶液及び樹脂中におけるM(III)[M=Eu, Cm]の内部水和数の決定、並びにそれらの分配係数の測定により、第1配位圏の水和状態と分配係数との相関について検討した。メタノール添加により、M(III)は溶液中の塩化物イオンに比べ樹脂中のスルホン基とより強く相互作用し、その結果、分配係数が増大することを明らかにした。

論文

Aqueous chemistry with seaborgium (element 106)

Br$"u$chle, W.*; Andrassy, M.*; Angert, R.*; Eberhardt, K.*; Fricke, B.*; Gregorich, K. E.*; G$"u$nther, R.*; Hartmann, W.*; Heimann, R.*; Hoffman, D. C.*; et al.

1st International Conference on the Chemistry and Physics of the Transactinide Elements; Extended Abstracts, 4 Pages, 1999/00

化合物イオンが金属イオンの酸化状態に大きく依存することで知られている$$alpha$$-HIB($$alpha$$-イソブチル酢酸)とシーボーギウム(Sg)化合物の陽イオン交換挙動を調べた。オンライン実験は、$$^{248}$$Cm+$$^{22}$$Ne反応で生成する$$^{265}$$Sg($$^{266}$$Sg)を対象に行い、6価イオンに対応する溶離液中にSgの壊変に起因する数イベントの$$alpha$$線を確認した。これはSgの$$alpha$$-HIB溶液中での陽イオン交換挙動が、6族の性質すなわち[Sg$$^{VI}$$L$$_{7}$$]$$^{-}$$(L:(CH$$_{3}$$)$$_{2}$$COH$$^{-}$$COO$$^{-}$$)の化学形を形成していることを示唆している。

論文

Determination of the hydration number of actinides(III) and lanthanides(III) by luminescence lifetime measurement and its application to the speciation study

木村 貴海; 加藤 義春; 武石 秀世; 高橋 嘉夫*; 薬袋 佳孝*; Choppin, G. R.*

Proceedings of OECD/NEA Workshop on Evaluation of Speciation Technology, p.61 - 81, 1999/00

金属イオンの第1水和圏内の水分子数(内部水和数N$$_{H2O}$$)は、化学種の配位環境に関する分子レベルの情報を提供する。時間分解発光法を用いてIII価アクチノイドAn(III)[An=Am,Cm]及びランタノイドLn(III)[Ln=Nd,Sm,Eu,Tb,Dy]の発光寿命$$tau_{obs}$$とH$$_{H2O}$$の相関を系統的に研究した。D$$_{2}$$O-H$$_{2}$$O混合溶液中のH$$_{2}$$Oの濃度と1/$$tau_{obs}$$の比例関係及びH$$_{2}$$O中におけるN$$_{H2O}$$の値から、$$tau_{obs}$$測定によるH$$_{2}$$O評価のための相関関係を提案した。これらの関係をポリアミノポリカルボン酸錯体中のAn(III)とLn(III)の水和状態、陽イオン交換樹脂へのCm(III)とEu(III)の分離挙動、及びシリカ、粘土鉱物へのEu(III)の吸着挙動の研究に適用し、上記の方法が種々の環境におけるAn(III)及びLn(III)の化学種の解明に有効な手段であることを実証した。

論文

Comparative study on the hydration states of Cm(III) and Eu(III) in solution and in cation exchange resin

木村 貴海; 加藤 義春; 武石 秀世; G.R.Choppin*

Journal of Alloys and Compounds, 271-273, p.719 - 722, 1998/00

https://doi.org/10.1016/S0925-8388(98)00194-7
 被引用回数：48 パーセンタイル：88.86(Chemistry, Physical)

III価アクチノイド、ランタノイドの分離は、高濃度塩素系での陽イオン交換で可能であるが、硝酸系や過塩素酸系では不可能である。媒質中での分離機構の違いは、吸着種の分子レベルでは明らかではない。これまで、時間分解蛍光法によるCm(III)及びEu(III)の内部水和数N$$_{H2O}$$の決定法を報告してきた。本報では、この方法を固液界面でのこれらイオンの水和状態の研究に適用した。陽イオン交換樹脂AGWX8を試用し、トレーサーによる分配計数K$$_{D}$$,ならびに酸溶液及び樹脂/溶液界面におけるN$$_{H2O}$$を測定した。5M以上の塩酸溶液中でCm(III)とEu(III)のK$$_{D}$$及びN$$_{H2O}$$に違いがみられた:K$$_{D}$$(Eu)$$>$$K$$_{D}$$(Cm),N$$_{H2O}$$(Eu)$$>$$N$$_{H2O}$$(Cm)。これは、Eu(III)よりCm(III)がクロロ錯体形成が強いことによる。高濃度塩酸中で樹脂上のイオンの内圏から約3-4の水分子が排除されていた。硝酸、過塩素酸溶液での結果も併せて報告する。

論文

106番元素の化学

塚田 和明

化学と工業, 51(4), P. 615, 1998/00

https://ci.nii.ac.jp/naid/10004592467

現在、超アクチノイド元素は112番元素まで確認され、104番及び105番元素では化学的性質が調べられてきた。最近、ヨーロッパの核化学研究グループを中心とした国際的協力研究で、106番元素(シーボーギウム)の化学的挙動が初めて調べられた。その結果、シーボーギウムが周期表の6族の性質を示すことが明らかになった。ここでは、そのような106番元素の化学的性質に関する研究について紹介する。

報告書

ラジウム吸着材の開発研究

杉原 陽一郎*; 向井 克之*; 二宮 一朗*

PNC TJ6357 97-001, 40 Pages, 1997/03

PNC-TJ6357-97-001.pdf:1.52MB

ダム廃水に含まれる微量のラジウムを対象として、高選択高性能ラジウム吸着剤の開発を行った。金属担持型の吸着剤数種を調整し、ラジウム吸着性能を比較した結果、従来のTi型吸着剤が最も優れていることが確認された。このためTi型吸着剤の詳細な製造条件の検討を実施した。吸着剤の母体としては、ポーラス型樹脂が廃水の処理速度の面でゲル型樹脂より優れていた。ポーラス型樹脂ベースのTi型吸着剤では、SV40の高流速条件下でも安定したラジウムの除去が可能で、破過容量も7500l/l-R以上であり、従来のゲル型と比べ3倍以上まで増加した。また、Ti型吸着剤を水熱処理することにより、吸着剤の酸安定性が著しく向上することを見出した。この結果、水熱処理した吸着剤の場合、脱離液として希塩酸とアリカリ土類金属塩の混合溶液を使用すると、Tiの溶出が1%以下になりラジウムを選択的に脱離することが可能となった。その他、ラジウムの吸着条件についても検討した結果、無機塩、pH及び通液速度の影響等が明らかとなった。

論文

陽イオン交換分離/黒鉛炉原子吸光法によるジルコニウム及びジルコニウム合金中の微量カドミウムの定量

高島 教一郎; 樋田 行雄

分析化学, 43, p.489 - 494, 1994/00

https://doi.org/10.2116/bunsekikagaku.43.489

ジルコニウム及びジルコニウム合金試料中に含まれる微量カドミウムを陽イオン交換樹脂を用いて分離した後、黒鉛炉原子吸光法で定量する方法を確立した。この方法をジルカロイ分析用標準試料及び核燃料被覆管材などに適用し、これまで以下表示されていたカドミウムの実存量を明らかにした。また、本法の定量下限を決めているのは使用する水、試薬などのブランク値のばらつきであることが分った。本法の相対標準偏差は1ngCd/mlレベルで約6%であり、実試料中のカドミウム含有率は10ng/g以下であった。

論文

Sorption characteristics of strontium on sandy soils and their components

大貫 敏彦

Radiochimica Acta, 64, p.237 - 245, 1994/00

https://doi.org/10.1524/ract.1994.64.34.237

砂質土壌及び土壌成分へのストロンチウムの吸着特性を吸着・脱離実験により検討した。その結果、土壌成分への吸着特性に基づいた砂質土壌への吸着特性予測は、実測特性と一致しなかった。このことは、可成性による直接予測ができないことを示している。一方、土壌成分及び砂質土壌の陽イオン交換容量を用いて補正した場合、可成性により予測した特性は実測値と一致した。このことから、砂質土壌への吸着においては陽イオン交換容量は重要な因子である。

論文

陽イオン交換分離アルセナゾIII光度法によるジルコニウムおよびその合金中のこん跡ウランの定量

安達 武雄; 吉田 秀世*; 井澤 君江; 木原 壮林; 橋谷 博

分析化学, 33(1), p.11 - 15, 1984/00

https://doi.org/10.2116/bunsekikagaku.33.11

フッ化水素酸ーホウ酸溶液の特性(フッ化物イオン濃度の低減化と緩衝効果)を利用してジルコニウム、ジルカロイ中のこん跡ウラン定量のための陽イオン交換分離法を開発した。確立した方法によると。0.5~10ppm(規格:3.5ppm以下)のウランを相対標準偏差10~5%で定量できる。鉄、スズ、クロム、ニッケルおよびジルカロイ中に通常存在する金属元素の妨害はない。原研で作製したジルカロイ標準試料の表示値決定の分析に用いた。

論文

フッ化水素酸-ホウ酸系陽イオン交換分離法を用いるジルコニウム中の微量チタン,アルミニウムの逐次定量

安達 武雄; 吉田 秀世*; 井澤 君江; 橋谷 博

分析化学, 33(9), p.455 - 459, 1984/00

https://doi.org/10.2116/bunsekikagaku.33.9_455

フッ化水素酸容器中ではフッ化物錯陰イオンを形成するチタン、アルミニウムもフッ化水素酸ーホウ酸液中では、フッ化物イオン濃度の低減のため、陽イオン種を形成する。この系のフッ化物イオン濃度はフルオロホウ酸の隔離で常に一定に保たれる。これらを利用し、陽イオン交換法で多量ジルコニウムを分離し、逐次溶離したこん跡チタン,アルミニウムをそれぞれ吸光光度法で定量する方法を確立した。ジルコニウム、ジルカロイ中の3ppm以上のチタン、2ppm以上のアルミニウムの定量に適用できる。この方法により、新しいジルカロイ標準試料の表示値を決定した。

報告書

Fe(II)-H$$_{2}$$O$$_{2}$$による粉末状陽イオン交換樹脂の酸化分解

松鶴 秀夫; 歳国 正美*; 山中 彰宏*; 森山 昇

JAERI-M 82-087, 19 Pages, 1982/07

JAERI-M-82-087.pdf:0.79MB

粉末状陽イオン交換樹脂(PCH)のFe(II)を触媒とした過酸化水素による酸化分解を流通式の反応装置を用いて検討した。触媒の最適濃度は0.03M付近であり、これ以上の濃度では末溶解のPCHの残留量が増加する。一方、溶解した分解生成物の残留量は触媒濃度の増加に伴って減少する。過酸化水素の添加量を増加させるほどPCHの分解率は増加するが、理論添加量の1.8倍以上に増加させても分解率は顕著に増加せず、この程度の添加量で十分である事がわかった。この時の反応容器出口での分解率は約99%であった。

論文

Cation exchange separation of metal ions using HF-H$$_{3}$$BO$$_{3}$$ media

安達 武雄

Bulletin of the Chemical Society of Japan, 55(3), p.802 - 808, 1982/00

https://doi.org/10.1246/bcsj.55.802
 被引用回数：13 パーセンタイル：66.08(Chemistry, Multidisciplinary)

フッ化水素酸-ホウ酸系の陽イオン交換法により、フッ化物錯体を生成する金属イオンの新しい分離法を開発した。フッ化水素酸にホウ酸を加えることにより解離フッ素イオン濃度を約1/100に低減化できる。この低減化によって、金属-フッ化物錯体を分離に好都合な化学種にコントロールできる。またホウフッ酸はフッ素イオン濃度に関する緩衝作用を持っているので、溶液中のフッ素イオン濃度は低いにもかかわらず、金属イオン濃度の増加によって分配係数は変らない。18元素の陽イオン交換樹脂に対する分配係数をHF溶液とHF-H$$_{3}$$BO$$_{3}$$溶液中で求めた。HF-H$$_{3}$$BO$$_{3}$$溶液を用いることにより、Zr,Ti,Al,Uのような金属イオンを分離することができる。

論文

Sequential cation-exchange separation of molybdenum-99 and tellurium-132 from neutron irradiated U$$_{3}$$O$$_{8}$$

久保田 益充; 天野 恕

Journal of Nuclear Science and Technology, 14(5), p.376 - 380, 1977/05

https://doi.org/10.3327/jnst.14.376
 被引用回数：2

夏目らによって提案された核分裂生成物の陽イオン交換による系統分離法を$$^{9}$$$$^{9}$$Moおよび$$^{1}$$$$^{3}$$$$^{2}$$Teの調整法として適用した。この場合$$^{9}$$$$^{9}$$Moおよび$$^{1}$$$$^{3}$$$$^{2}$$Teの回収率を高め、不純物である$$^{9}$$$$^{5}$$Zr$$_{-}$$$$^{9}$$$$^{5}$$Nbや$$^{1}$$$$^{0}$$$$^{3}$$Ruの量を低下させる条件を求めた。これらの核種の陽イオン交換挙動はU$$_{3}$$O$$_{8}$$の粒径、溶解法,溶解後の放置時間,ウランの量によって変化した。Teフラクション中の$$^{1}$$$$^{3}$$$$^{2}$$Teの割合を増し、Mo,Teフラクション中の$$^{9}$$$$^{5}$$Zr$$_{-}$$$$^{9}$$$$^{5}$$Nb,$$^{1}$$$$^{0}$$$$^{3}$$Ruの不純物量を減少させるためには、U$$_{3}$$O$$_{8}$$を7MHNO$$_{3}$$に溶解した後、濃HClで処理し、その後直ちに核分裂生成物を陽イオン交換法によって分離することであった。またより大きな粒径のU$$_{3}$$O$$_{8}$$の使用は$$^{1}$$$$^{3}$$$$^{2}$$Teの収率を増加した。$$^{9}$$$$^{9}$$Moや$$^{1}$$$$^{3}$$$$^{2}$$Teの分離に影響をおよぼすことなく25mlのカラムで取換えるU$$_{3}$$O$$_{8}$$の量は約0.5gまでであった。

論文

Activation analysis of gadolinium impurity in high purity europium oxide

久保田 益充

Journal of Nuclear Science and Technology, 13(8), p.449 - 453, 1976/08

https://doi.org/10.3327/jnst.13.449
 被引用回数：1

高純度酸化ユーロピウムに含まれるGd不純物を陽イオン交換法を併用した放射化分析法によって定量した。$$^{1}$$$$^{5}$$$$^{3}$$Gd放射能を対象として定量したところ熱中性子束~1$$times$$10$$^{1}$$$$^{3}$$n/cm$$^{2}$$・sec、照射時間130hrで1.8$$times$$10$$^{6}$$ppmの不純物量となった。これは$$^{1}$$$$^{5}$$$$^{1}$$Euの二次中性子反応から生成した$$^{1}$$$$^{5}$$$$^{3}$$Gdに原因がある。この反応の影響を避けるため$$^{1}$$$$^{5}$$$$^{9}$$Gdを対象としてGd不純物を定量した。実験はGd不純物をEu試料から分離した後、放射化し$$gamma$$線放射能を測定した。その後、$$alpha$$-ヒドロキシイソクラ酸を溶離剤としたイオン交換法によってGd放射能を精製した。この方法によるGd不純物量は40ppm以下であった。$$^{1}$$$$^{5}$$$$^{9}$$Gd放射能を用い、Eu試料からGd不純物を分離した後放射化するこの方法はGd不純物の定量に有効である。

論文

Analysis of the elution curve in eluting lutetium from cation-exchanger with $$alpha$$-hydroxyisobutyric acid

久保田 益充

Bulletin of the Chemical Society of Japan, 48(12), p.3603 - 3607, 1975/12

https://doi.org/10.1246/bcsj.48.3603
 被引用回数：0

Luを陽イオン交換樹脂から$$alpha$$-ヒドロキシイソラク酸を用いて溶離する際の流速,温度,Luのカラム分配係数および量などの変化による溶離曲線の変化について調べた。溶離曲線が正規分布曲線と一致する流速は溶離剤の濃度が0.14Mのとき40cmh$$^{-}$$$$^{1}$$,0.12Mのとき60cmh$$^{-}$$$$^{1}$$,0.10Mのとき120cmh$$^{-}$$$$^{1}$$以下であった。この関係はLuの量が200$$mu$$gcm$$^{-}$$$$^{2}$$以下の場合に成立した。流速にともなって変化する理論段数1段当りの高さを溶離曲線の位置と幅から求め、この値をGlueckaufの理論式に適用してLuイオンの樹脂中および溶液中の拡散係数を求めたところ、それぞれ2.6$$times$$10$$^{-}$$$$^{7}$$-6.4$$times$$10$$^{9}$$$$lambda$$``cm$$^{2}$$5$$^{-}$$$$^{1}$$および4.2$$times$$10$$^{-}$$$$^{5}$$$$lambda$$$$^{"}$$cm$$^{2}$$5$$^{-}$$$$^{1}$$となった。ここで$$lambda$$''はLuのカラム分配係数である。これらの関係を使用すればLuのカラム分配係数が2から20の範囲で温度や流速が変化する時の溶離曲線を求めることができる。

論文

Determination of trace impurities in high purity lutetium oxide by neutron activation with aid of cation-exchange separation

久保田 益充

Journal of Nuclear Science and Technology, 11(8), p.334 - 338, 1974/08

https://doi.org/10.3327/jnst.11.334
 被引用回数：4

高純度酸化ルテチウムに含まれる不純物をイオン交換分離法を併用した放射化分析法によって求めた。$$alpha$$-ヒドロキシイソラク酸を溶離剤として陽イオン交換分離をする前に照射した酸化ルテチウムとほぼ同じ量のイッテルビウムをターゲットに加えた。この方法は分離後のイッテルビウムフラクションの$$gamma$$線スペクトルの解析とまた化学的収率を求めることを容易にした。分析の結果、Sc0.26ppm,Yb395ppm,Tm150ppm,Tb12ppm,およびEu2.3ppmが検出された。上記の方法によって酸化ルテチウム中に含まれる数ppmのイッテルビウムも分析することができる。

報告書

超プルトニウム元素と希土類元素の陽イオン交換分離

梅澤 弘一; 市川 進一; 夏目 晴夫

JAERI-M 5785, 11 Pages, 1974/07

JAERI-M-5785.pdf:0.45MB

濃塩酸を溶離剤とする陽イオン交換カラムクロマトグラフィにおける、ゲル型、ポーラス型各種樹脂の性能を比較検討した。ゲル型樹脂では、きわめて細かい粒度のものを用いないかぎり良い分離ができない。また、低架橋度の樹脂を用いると、分配係数、および分離係数はともに減少するが、同一サイズのカラムで得られる理論段数はむしろ増加する。ポーラス型樹脂を用いると、分配係数、ならびに分離係数は、同架橋度のゲル型樹脂による場合と変らないが、理論段数が約3倍に増し、かつテーリングが著しく減少した。ダイヤイオンCPK08、粒径35$$mu$$、4mm径$$times$$20mm長のイオン交換カラムにより、11.7M塩酸溶液(市販特級試薬)を用いて、Am、Cm、YおよびEu-Ceを相互に良く分属することができた。

論文

放射性スカンジウムの陽イオン交換樹脂に対する一挙動

木村 健二郎*; 池田 長生*; 木村 幹; 川西 はる子*; 木村 真理子*; 鈴木 征雄

Radioisotopes, 9(2), p.108 - 111, 1960/00

https://doi.org/10.3769/radioisotopes.9.108

スカンジウムのイオン交換については、1953年Radhakrishnaが陽イオン交換樹脂を用い、いろいろなpH値のクエン酸溶液を用いて溶離を行ない、また1955年VickeryはEDTAなどを用いて溶離を行ない、いずれの場合にもスカンジウムはほかの希土類元素より先に溶出することを見出している。陰イオン交換についてはKraus,Nelsonが12N塩酸酸性で弱く陰イオン交換樹脂に吸着することを見出している。一方今回用いたシュウ酸を溶離剤に使った例はかなり多く、Zr,Nb(V),Hf,Th,Np(IV),Fe(III),U(VI),Sb(III),Cu(II)などの溶離が可能であり、また共同実験者の1人木村健らによりPaも溶出することが認められた。このZrおよびNb(V)が溶離され希土類元素が溶離されない性質は核分裂生成物の分属分離のさいに適用され、Tompkinsらは核分裂生成物を陽イオン交換樹脂につけたのち、ZrおよびNbを0.5%シュウ酸で溶離し、そののち希土類元素をクエン酸で溶離しており、わが国でも多くの検討がなされた。さてわれわれは生体試料中の核分裂生成物の分離法の検討を行ない、その1部は本誌に投稿したが、この核討のさいに希土類元素のトレーサーとして、放射性スカンジウムを用いたところ、上記の0.5%シュウ酸で簡単に溶出することがわかった。これはほかの希土類元素には見られない性質であったのでいくらかの検討を加えてみた。

口頭

無機固型化材ジオポリマーの金属イオン保持性能の評価,2

佐藤 淳也; 榊原 哲朗; 目黒 義弘; 中澤 修

no journal, , 

非晶質のアルミノシリケート粉体から形成されるジオポリマーは、福島廃棄物の汚染核種Cs, Srや機構廃棄物の有害重金属Pb, Cdなどをセメントよりも高性能に閉じ込める可能性を持っており、次世代の固型化材として有望である。これまでの研究から、添加したCsとPbの大部分がジオポリマー中で固定化されていることが示された。本研究では、ジオポリマーの構成成分であるSi, Al及びNaの比率をパラメータとした試料を対象に、陽イオン交換特性、表面構造及び結晶成分を分析することにより、ジオポリマーのマトリクス構造の変化が金属イオンの固定化性能に与える影響を調査した。

口頭

海成堆積物中における陽イオン交換反応及び全岩化学組成変動に関する地球化学モデリング

阿部 健康; 飯田 芳久; 笹本 広; 石井 英一

no journal, , 

原子力機構では放射性廃棄物処分における安全評価及び性能評価技術の信頼性向上の一環として、幌延深地層研究計画で得られたボーリングコアや水質の分析データを活用し、地球化学モデルによる解析手法の妥当性及び適用性確認のための研究を実施している。ここでは天水浸透を経験している幌延地域の新第三紀海成堆積物(稚内層及び声問層)を対象とし、陽イオン交換反応を主体とした地球化学モデルによる解析を実施した。バッチ系における静的陽イオン交換の計算を行った結果、天水浸透領域ではNa$$_{2}$$O/Al$$_{2}$$O$$_{3}$$低下とCaO/Al$$_{2}$$O$$_{3}$$増加が起こると予想された。しかしながら、計算から予測された地球化学的特徴は必ずしも実測値の特徴と一致しておらず、検討を進めるためには陽イオン交換以外の化学反応や反応輸送の効果を考慮する必要があることが明らかとなった。

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