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論文

Improvement in flow-sheet of extraction chromatography for trivalent minor actinides recovery

渡部 創; 先崎 達也; 柴田 淳広; 野村 和則; 竹内 正行; 中谷 清治*; 松浦 治明*; 堀内 勇輔*; 新井 剛*

Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, 322(3), p.1273 - 1277, 2019/12

 被引用回数:0 パーセンタイル:0.01(Chemistry, Analytical)

Extraction chromatography flow-sheet employing octyl(phenyl)-$$N,N$$-diisobutylcarbonoylmethylphosphine oxide (CMPO) and $$bis$$(2-ethylhexyl) hydrogen phosphate (HDEHP) extractants for trivalent minor actinide recovery was modified to improve column separation performance. Excellent trivalent minor actinides recovery performance was obtained by column separation experiments on nitric acid solution containing the trivalent minor actinides and representative fission product elements, i.e. recovery yields $$>$$ 93% with sufficient decontamination factors against the fission products. Those are the best performance which we have ever obtained by experiments inside hot cell.

論文

Extraction mechanism of lanthanide ions into silica-based microparticles studied by single microparticle manipulation and microspectroscopy

大高 稔紀*; 佐藤 辰巳*; 大野 真平; 名越 航平; 安倍 諒治*; 新井 剛*; 渡部 創; 佐野 雄一; 竹内 正行; 中谷 清治*

Analytical Sciences, 35(10), p.1129 - 1133, 2019/10

 被引用回数:0 パーセンタイル:0(Chemistry, Analytical)

Single porous silica microparticles coated with styrene-divinylbenzene polymer (SDB) impregnated with octyl(phenyl)-N,N-diisobutylcarbamoylmethylphosphine oxide (CMPO) were injected into an aqueous 3 mol/L nitric acid solution containing trivalent lanthanide (Ln(III)), as a high-level liquid waste model, using the microcapillary manipulation-injection technique; and the extraction rate of Ln(III), as an Ln(III)-CMPO complex, into the single microparticles was measured by luminescence microspectroscopy. The extraction rate significantly depended on the Ln(III), CMPO, or NO$$_{3}$$$$^{-}$$ concentration, and was analyzed in terms of diffusion in the pores of the microparticles and complex formation of Ln(III). The results indicated that the rate-determining step in Ln(III) extraction was the diffusion in the pore solution of the microparticles.

口頭

単一微粒子計測法によるリン系抽出剤を含む高分子被覆多孔質シリカ/溶液系におけるユウロピウム移動機構解析

大高 稔紀*; 佐藤 辰巳*; 中谷 清治*; 名越 航平*; 安倍 諒治*; 新井 剛*; 渡部 創; 佐野 雄一; 竹内 正行

no journal, , 

硝酸溶液中におけるリン系抽出剤を含浸させた高分子被覆多孔質シリカへのEuの分配過程を顕微蛍光法で追跡した。Eu分配速度の高分子架橋度やEu濃度、CMPO含有量依存性から、Eu移動機構を検討した。

口頭

CMPO, HDEHPを用いた抽出クロマトプロセスの最適化

渡部 創; 先崎 達也; 柴田 淳広; 野村 和則; 中谷 清治*; 堀内 勇輔*; 新井 剛*; 松浦 治明*

no journal, , 

CMPO, HDEHP吸着材を用いた2段階フローシートの最適化として提案したフローシートの性能実証のため、Am, Cmを含む溶液を用いたカラム分離試験を実施した。2サイクル合わせての性能としては、MA回収率はAmで93%、Cmで97%、Ndの除染係数100以上、Euの除染係数1000以上であり、改良前と比較して性能が大幅に向上した。

口頭

Improvement in flow-sheet of extraction chromatography for trivalent minor actinides recovery

渡部 創; 先崎 達也; 柴田 淳広; 野村 和則; 竹内 正行; 中谷 清治*; 松浦 治明*; 堀内 勇輔*; 新井 剛*

no journal, , 

CMPO, HDEHPを含侵させた吸着材を用いた2段階フローの抽出クロマトグラフィプロセスについて、それぞれのカラムの溶離液組成を最適化することでMA回収性能の向上を図った。これにより93%のAmと97%のCmが硝酸溶液中に回収することができ、これまでのMA回収性能をはるかに上回ることに成功した。

口頭

合理的なMA回収工程の構築に向けた溶媒抽出/低圧損抽出クロマトグラフィを組み合わせたハイブリッド型プロセスの開発

佐野 雄一; 新井 剛*; 中谷 清治*; 松浦 治明*; 国井 茂*

no journal, , 

溶媒抽出と抽出クロマトグラフィ両方の利点を活用した高い安全性・経済性を有する実用的なMA(III)回収プロセスを提示することを目的に、劣化物も含め取り扱いが確立されている安価なTBP抽出剤と水相/有機相間の相分離性に優れる遠心抽出器を用いて、TBP濃度の制御を行うことでMA(III)+Ln(III)共回収を行う溶媒抽出工程と、圧力損失を低減させた吸着材を用いた低圧損抽出クロマトグラフィによるMA(III)/Ln(III)分離工程を組み合わせたハイブリッド型のMA(III)回収プロセスの構築に向けた研究開発を実施している。本報告では、本研究開発の概要を報告する。

口頭

円柱状微小液滴/溶液系におけるリン酸トリブチルによるランタノイドの抽出・逆抽出過程の速度論的検討

草野 祐香*; 中川 稜悟*; 長友 重紀*; 佐野 雄一; 中谷 清治*

no journal, , 

微小電極上に形成した円柱状空洞にリン酸トリブチル抽出剤を充填し、硝酸溶液に浸して円柱状液滴にレーザー光照射し、ランタノイド錯体の発光強度の経時変化を追跡した。経時変化は単一指数関数で解析し、抽出・逆抽出速度を算出した。液滴内外の拡散、界面反応等の観点から物質移動機構を速度論的に議論した。

口頭

合理的なMA回収工程の構築に向けた溶媒抽出/低圧損抽出クロマトグラフィを組み合わせたハイブリッド型プロセスの開発,1; 全体構想

佐野 雄一; 新井 剛*; 中谷 清治*; 松浦 治明*; 国井 茂*

no journal, , 

溶媒抽出と抽出クロマトグラフィを組み合わせた、廃棄物発生量が少なく、安全性・経済性に優れた実用性に富む3価マイナーアクチニド(MA(III): Am, Cm)の分離回収技術の開発を進めている。開発の全体概要とこれまで得られている成果概要を中心に報告する。

口頭

合理的なMA回収工程の構築に向けた溶媒抽出/低圧損抽出クロマトグラフィを組み合わせたハイブリッド型プロセスの開発,3; 高TBP濃度条件を対象とした顕微分光法による抽出・逆抽出速度評価

草野 祐香*; 宮川 晃尚*; 長友 重紀*; 中谷 清治*; 佐野 雄一

no journal, , 

TBP濃度,硝酸濃度,硝酸イオン濃度等をパラメータとした顕微分光測定より得られたFP(Ln)の抽出・逆抽出速度(物質移動係数)を紹介する。各濃度が物質移動係数に及ぼす影響に関する評価・考察結果を報告する。

口頭

合理的なMA回収工程の構築に向けた溶媒抽出/低圧損抽出クロマトグラフィを組み合わせたハイブリッド型プロセスの開発,8; MA/Ln分離用吸着材を対象とした顕微分光測定による吸着溶離速度評価

崩 愛昌*; 宮川 晃尚*; 長友 重紀*; 中谷 清治*; 吉田 正明*; 根本 脩平*; 新井 剛*; 安倍 弘; 長谷川 健太; 佐野 雄一

no journal, , 

各種NTAアミド抽出剤を担持させた吸着材を対象に実施した硝酸濃度、硝酸イオン濃度等をパラメータとした顕微分光測定より得られたFP(Ln)の吸着・溶離速度(物質移動係数)を紹介する。凍結乾燥法により造粒したシリカ担体を使用した吸着材についてポリマー被覆条件の変更により吸着・溶離速度が改善されることや、硝酸濃度や硝酸イオン濃度が物質移動係数に及ぼす影響に関する評価・考察結果を報告する。

口頭

微小油滴/硝酸溶液系におけるユウロピウムの抽出・逆抽出速度の硝酸イオン及びリン酸トリブチル濃度依存性

草野 祐香*; 宮川 晃尚*; 長友 重紀*; 中谷 清治*; 佐野 雄一

no journal, , 

リン酸トリブチルによるユウロピウムの溶媒抽出・逆抽出過程を、微小油滴の顕微蛍光法測定から速度論的に解析した。速度定数の硝酸,硝酸イオン,リン酸トリブチル濃度依存性から、抽出は油水界面で硝酸イオン2つを伴うユウロピウム移動に支配されること、逆抽出速度とこれら濃度との定量的関係を明らかにした。

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