Multi-stage extraction and separation of Ln and An using TODGA and DTBA or DTPA accompanying pH adjustment with lactic acid and ethylenediamine

佐々木 祐二; 金子 政志; 伴 康俊; 松宮 正彦*; 中瀬 正彦*; 竹下 健二*

Separation Science and Technology, 57(16), p.2543 - 2553, 2022/00

https://doi.org/10.1080/01496395.2022.2080707

TALSPEAK法を参考に、DGA抽出剤を用いてマスキング剤にDTPAとその類縁体であるDTBAを用いてLnとAnの相互分離を検討した。この系では、pH緩衝液に乳酸(LA)と、pH調整にエチレンジアミン(ED)を用いた。実験により、TODGA-DTPA-LA-NaOH, TODGA-DTPA-LA-ED, TODGA-DTBA-LAで同じ分配比や分離比を示した。多段抽出によるLn, Anの相互分離により、DGA-DTPA-LA-EDで水相へLnの平均回収率は3.73%でAmは98.1%、DGA-DTPA-LA-NaOH系で3.1(Ln) and 97.0(Am)%、DGA-DTBA-LA系で1.61(Ln) and 98.7(Am)%であった。

Mutual separation of trivalent lanthanide and actinides by hydrophilic and lipophilic multidentate diamides

佐々木 祐二; 森田 圭介

Progress in Nuclear Science and Technology (Internet), 5, p.27 - 32, 2018/12

https://doi.org/10.15669/pnst.5.27

アクチノイド(An)とランタノイド(Ln)の相互分離はマトリックスLnの除去、放射能量や発熱量の削減などの点で重要とされている。加えて、Am/Cm分離も発熱量や放出中性子量の削減などのために重要とされている。しかしながら、これら元素の相互分離は極めて困難である。そこで、我々は疎水性と水溶性のジアミド化合物やアミノポリ酢酸を用いての相互分離を検討した。結果として、3座ジアミドのTODGAとアミノポリ酢酸の一つであるDTPAを用いて、pH1.8の条件で、Nd/Am分離比が10程度であること、及びDGA化合物と4座配位性ジアミドのDOODA化合物を用いて、Am/Cm分離比が3を超えることを確認した。

Synthesis and evaluation of BPA-Gd-DTPA complex as an MRI contrast agent and as a carrier for neutron capture therapy

高橋 和範*; 中村 浩之*; 古本 祥三*; 山本 和喜; 松村 明*; 福田 寛*; 山本 嘉則*

Proceedings of 11th World Congress on Neutron Capture Therapy (ISNCT-11) (CD-ROM), 1 Pages, 2004/10

中性子捕捉療法用キャリアーとしてMRI造影剤に使用されているGd-DTPAにBPAを付加したBPA-Gd-DTPA化合物を合成した。ラットのAH109A hepatoma腫瘍へ本化合物を注入し生体内薬剤分布の研究を実行した。Gdとホウ素の集積率は即発線分析法によって測定した。腫瘍集積率(%ID/g)は、注入後、20分及び6分にそれぞれ1%及び0.3%で、以前に報告したcarborane-Gd-DTPAより高かった。しかし、肝臓及び腎臓の集積率も非常に高く、腫瘍/血液比はBPA自体(ca.3.0)と比較して、0.38と非常に低かった。ラットの線オートラジオグラフィでは、周囲の筋肉と比較して腫瘍のホウ素濃度はより高い値を示した。本化合物の腫瘍選択性はcarborane-Gd-DTPAより高かったが、良い化合物の合成法の研究を継続して行う。

CMPOを用いた溶媒抽出による三価のアクチニドとランタニドの分離,9; Am(III)及びLn(III)イオンの溶存状態の評価

駒 義和; 小山 智造; 船坂 英之

JNC TN8400 99-021, 34 Pages, 1999/03

JNC-TN8400-99-021.pdf:1.27MB

先進的核燃料リサイクルに係わる分離技術研究開発の一環として、三価のアクチニドとランタニドを分離する方法であるSETFICS法を開発している。これは、CMPO-TBP混合溶媒(TRUEX溶媒)とDTPA-塩析剤溶液を用いる溶媒抽出法である。本検討では、上記分離系での三価金属イオン(アクチニド及びランタニド)の挙動を理論的に説明することを目的とし、以下のような検討を行った。DTPAと金属の錯生成反応やCMPOによる金属の抽出反応に着目した。(1)DTPA溶液中での三価金属イオンの溶存状態水溶液中でのDTPAと金属Mの存在状態について、MDTPA2-及びMHDTPA-は錯体が形成されるモデルを検討した。DTPA-金属錯体の生成は高酸濃度で抑制されるが、pH1程度から顕著となる。pHが12程度の領域では、MDTPA2-にプロトンが付加してMHDTPA-が生成する反応が寄与する。このような錯体の生成は酸性溶液中では極めて低濃度で存在するDTPA5-イオンの濃度に大きく依存する。DTPA-金属錯体の安定度が非常に大きいため、DTPA5-イオン濃度が非常に小さくとも比較的高い酸濃度から錯形成は進行しうる。(2)CMPO溶媒/DTPA-塩析剤溶液中での三価金属イオンの分配比・上記の錯体の形成に加え、CMPOによる金属の抽出反応を考慮した。pH1以下の高酸濃度では、DTPA5-濃度が低いために金属はほとんど抽出される。このときの分配比の大きさはCMPOの抽出平衡定数に依存する。pHが上昇するに伴って分配比は減少するが、pHに対する分配比の傾きは実験値と一致した。(3)CMPO溶媒/DTPA-塩析剤溶液中での三価金属イオンの分離係数金属間の分離係数については、DTPAの錯形成とCMPOの分配比を用いるより簡単な表現も検討した。このモデルは、pH2以上においてCe以上のランタニド及びアクチニド元素について成り立ち、実験値と良く一致した。

緊急時医療処置に係る調査研究(II)

not registered

PNC TJ1533 97-003, 89 Pages, 1997/03

PNC-TJ1533-97-003.pdf:2.93MB

本調査研究の目的は、作業者に対する緊急時医療について、国内外の情報収集と技術的・制度的な観点からの検討を行い、それらの結果を踏まえて、事業者および関連医療機関の関係者向けの実務的な緊急時医療処置マニュアル作成のための検討を行うことである。本年度は、上記目的達成のための第二段階として、DTPA療法を中心とした具体的な医療処置法および放射線管理上の対応に関する国内外の情報を収集し、以下の調査研究を実施した。(1)文献調査内部被ばく時の診断治療法と症例、DTPAの有効性、BNFLセラフィールド事業所のプロトコールなど、海外関連文献の調査を行った。(2)実用再処理施設における内部被ばく医療処置の現状に係る海外調査実用再処理施設を有するフランス、イギリスにおける内部被ばく医療処置の現状を把握するため、DTPAの投与事例、安全性、投与法、投与基準、モニタリング手法および施設における除染処置室などを実地に調査した。(3)内部被ばく緊急時医療処置マニュアル作成のための検討上記の調査結果などを踏まえ、プルトニウムとアメリシウムによる内部汚染を対象とした具体的な医療処置法および関係者向け説明資料などを含め、緊急時医療処置マニュアル作成のための検討を行った。

Extraction of some elements by mixture of DIDPA-TBP and its application to actinoid partitioning process

館盛 勝一; 中村 治人

Journal of Nuclear Science and Technology, 19(4), p.326 - 333, 1982/00

https://doi.org/10.3327/jnst.19.326

従来の群分離プロセスの中で見出されたいくつかの問題点を解決するために、現在のプロセスにおいて抽出剤として使用しているジイソデシルリン酸(DIDPA)に、リン酸トリブチル(TBP)を加えた混合溶媒によるプルトニウム、ジルコニウムといった加水分解しやすい元素の抽出挙動を調べた。混合溶媒は、これらの元素を2N硝酸溶液から容易に抽出し、かつ、シュウ酸による逆抽出も可能である。TBPの存在は、ジルコニウムの抽出、逆抽出速度を増した。また、混合溶媒は、超プルトニウム元素とランタノイド元素の相互分離にも使用できる事も見出した。以上の知見の上に立って、従来の群分離プロセスに改良を加え、抽出溶媒のリサイクルを含むフローシートを提案した。

Separation of transplutonium and rare-earth elements by extraction with di-isodecyl phosphoric acid from DTPA solution

館盛 勝一; 佐藤 彰; 中村 治人

Journal of Nuclear Science and Technology, 16(6), p.434 - 440, 1979/00

https://doi.org/10.3327/jnst.16.434

希土類元素と超プルトニウム元素の分離を行うために、ジイソデシルリン酸を用いて、TALSPEAK方式のプロセスを検討した。すなわち、DIDPA-DTPA抽出系における分配比(Df)および分離係数:(NdとAmについて)を求め、種々の抽出因子の効果を調べた。希釈溶剤はDfにおおきな効果を示し、ジイソプロピルベンゼン(DIPB)が最も目的に合う事がわかった。また、乳酸を水相に添加すると、Dfやは大きな変化をしないが、抽出速度は上昇した。結果から、0.05MDTPA-1M乳酸のpH3.0溶液を水相にすると、最も大きな分離係数が得られる事、抽出剤としては、0.2~0.3MDIDPA-DIPBが良い事がわかった。以上の抽出系を用いた時の高レベル廃液中の超プルトニウム元素の回収の可能性を述べた。

Effects of low doses of DTPA on the excretion and organ retention of Ce in the rat

高田 和夫

Strahlentherapie, 153(3), p.195 - 199, 1977/03

CeClを静脈注射してから1時間後(早期投与)、あるいは3日後(後期投与)に、ラットの体重1kgあたり5、15あるいは50mgのCa-DTPAを、これらラットの腹腔内に注射した。Ce注射後15日間の尿、糞中のCe排泄量(1日ごとの排泄量)を測定した。また、15日後の臓器中のCe残留量を測定した。DTPA処置後早期の尿中排泄データから、DTPAによって排泄促進されたCe量を推定する方法を提案した。

Effects of DTPA on the excretion and tissue distribution of Ce administered subcutaneously, intramuscularly and intravenously in rats

高田 和夫; 藤田 稔

Journal of Radiation Research, 14(2), p.187 - 197, 1973/02

https://doi.org/10.1269/jrr.14.187

本研究は傷口より体内に侵入したCeに対するDTPAの除去効果を判定するための基礎データを得る目的で行われた。CeClをラットの皮下、筋肉内あるいは静脈内に注射してから1時間後に、DTPAをこれらラットの腹腔内に注射した(1.5mM/kg体重)。1日あたりの尿、糞中のCe排泄量をCe注射後15日間測定した。15日後にラットを殺し、肝臓などの臓器をとり出し(8種類)、臓器中のCe含有量を測定した。Ceを皮下、筋肉内注射したラットでは注射部位のCe量も測定した。結果をDTPAを投与しない場合の値と比較した。Ceを皮下、筋肉内あるいは静脈内いずれに注射した場合も、DTPAによりCeの尿中排泄量が増大し、臓器中含有量が減少した。Ceによる傷口汚染に対し、早期のDTPA処置は有効であるものと思われる。

DGA化合物の開発と有機酸、DTPA-BAを併用する3価ランタノイド、アクチノイド相互分離

佐々木 祐二; 金子 政志; 松宮 正彦*; 中瀬 正彦*; 竹下 健二*

no journal, , 

放射化学研究グループで開発したジグリコールアミド(DGA)化合物の開発経緯と抽出性能評価を行った結果を示す。これに加えて、DGA抽出系でAnとLnを一括で抽出した後に逆抽出でAn/Ln相互分離を行うことができれば効率的である。逆抽出時には硝酸以外に様々な液性を利用することが可能である。ここでは、逆抽出剤のDTPA-BAを溶解した有機酸を用いた系で、An/Ln分離を検討した結果について述べる。

DGA-DTPA溶媒抽出系を用いるAnとLnの多段抽出分離

佐々木 祐二; 金子 政志; 伴 康俊; 松宮 正彦*; 中瀬 正彦*; 竹下 健二*

no journal, , 

放射化学研究グループでは、バッチ式多段抽出によるAn, Ln相互分離を行っている。DGA-DTPAやDGA-DTBA系でAn/Ln分離比10程度を得た。水相,有機相10段ずつの多段抽出を行い、97%程度のAmを水相中、随伴する全Ln平均3%程度に抑えることに成功した。