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論文

Chromatographic separation of nuclear rare metals by highly functional xerogels

大西 貴士; 小山 真一; Masud, R. S.*; 河村 卓哉*; 三村 均*; 新堀 雄一*

日本イオン交換学会誌, 25(4), p.220 - 227, 2014/11

環境負荷低減および資源有効利用を目的として、原子力機構と東北大学では高レベル放射性廃液中に含まれるCs, Pd, TcおよびMoを高純度で回収するための技術開発を実施している。その一環として、新規に合成した吸着剤(高機能性キセロゲル)を用いて、模擬高レベル放射性廃液(コールド試薬を用いて調製した溶液)中に含まれるCs, Pd, Re(Tcの代替元素)およびMoを、カラム法により選択的に分離できることを見出している。一方で、照射済燃料から調製され放射性元素を含む溶液を用いたカラム試験は実施されていない。よって、本研究では、照射済燃料を酸溶解して照射済燃料溶解液を調製し、その中に含まれるCs, Pd, TcおよびMoを、高機能性キセロゲル充填カラムに吸着/溶離させることを試みた。その結果、照射済燃料溶解液中のCs, Pd, TcおよびMoを吸着/溶離させる条件を見出した。さらに、Tcについては選択的に分離することに成功した。

口頭

高機能性キセロゲルによる原子力レアメタルの選択的分離法の開発; 照射済燃料溶解液を用いた分離試験

大西 貴士; 小山 真一; 石ヶ森 俊夫*; 三村 均*; 河村 卓哉*; Masud, R. S.*; 菅井 弘*

no journal, , 

環境負荷低減および資源有効利用を目的として、原子力機構と東北大学では高レベル放射性廃液中に含まれる原子力レアメタルを高純度で回収するための技術開発を実施している。この中で、アンモニウムタングストリン酸をアルギネートゲルで内包した高機能性キセロゲル(AWP-CaALG)を用いて、これまでに、コールド模擬廃液(28元素)からCsを選択的に分離することに成功している。よって、本試験では、照射済燃料の溶解液からUおよびPuを除いて模擬高レベル廃液を調製し、Csの分離試験を実施した。AWP-CaALGを充填したカラムに模擬高レベル廃液を着点した後、溶離液として、水および1M硝酸アンモニウムを通液した。その結果、水を通液したときはRu, Rh, Te, Pr, Nd, Sm, Eu, TcおよびAmの大部分が溶離したが、Csは溶離しなかった。1M硝酸アンモニウムを通液したときは、最初に残存していたRu, Rh, Pr, Nd, SmおよびEuが溶離し、次にCsが溶離した。よって、TcやAmを含む模擬高レベル廃液において、Csを選択的に分離回収できることが分かった。

口頭

再処理工程におけるスラッジ生成挙動に関する基礎研究,3; テルルの沈殿挙動

粟飯原 はるか; 北脇 慎一; 竹内 正行; Syed Masud, R.*; 三村 均*

no journal, , 

再処理工程内で発生する不溶解性残渣(以下、スラッジ)は、工程の安定運転のためにその性状を把握する必要がある。また高レベル廃液系の沈殿生成メカニズムは処理処分等を検討する上で重要である。本研究では、スラッジ生成におけるテルルの挙動に着目し、加熱条件下での沈殿挙動を調べた。高Te濃度条件ではMoとの反応による沈殿物は確認できなかったが、Zrと化合物を形成して沈殿した。燃料溶解液相当濃度の低いTe濃度の3元素系においては、Mo:Zr:Te=2:1:0.2でTeと相関して沈殿していることや、XRD分析結果から3元素系の沈殿物にZr-Te沈殿物のピークが見られないことから、溶解液相当濃度で沈殿するTeは高Te濃度条件のZr-Te化合物とは異なり、溶液中のTe濃度により沈殿析出メカニズムが異なる可能性がある。

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