Transfer of actinide ion at the interface between aqueous and nitrobenzene solutions studied by controlled-potential electrolysis at the interface

北辻 章浩; 吉田 善行; 工藤 博司*; 木原 壮林*

Journal of Electroanalytical Chemistry, 520(1-2), p.133 - 144, 2002/02

定電位電解法により水相中のイオンを有機相に迅速,かつ定量的に移動させることに成功した。電解平衡後の、二液相界面へ印加した電位差と、イオン移動量との関係は、ネルンスト式で表される。なお、イオン移動量は、両溶液相中のイオン濃度の放射能測定により求めた。これにより、イオン移動量を選択的,かつ高感度に測定でき、従来の電解電位-イオン移動電流関係曲線の測定では観測できなかった難移動性あるいは極微量のイオンの移動反応にも適用可能とした。同法をアクチノイドイオンの水相/ニトロベンゼン相界面移動反応に適用し、UO及びAmのイオン移動ギブスエネルギーを決定した。また、促進イオン移動反応系にも適用し、同反応に関与する化学種や錯形成反応,イオン対生成反応などを調べた。測定したイオン移動電位に基づくと、定電位電解により、Cs/UO,Cs/Am,UO/Amを選択的に分離できることを明らかにした。

各種抽出剤によるアクチニドの抽出に関する調査

渡部 雅之; 小沢 正基; 田中 康正

PNC TN8420 95-022, 228 Pages, 1995/10

PNC-TN8420-95-022.pdf:7.59MB

これまでのAm(3)の調査に引き続き、今回は、酸化状態の異なる各種アクチニドの抽出特性について、環状ポリエーテル並びにそれらの同族体による抽出に重点をおいて調査を行った。調査の結果、クラウンエーテル類によるアクチニドの抽出特性について次の点が明らかとなった。1)Am(3)の抽出について、15C5/ニトロベンゼン/疎水性アニオン-pH2系で、DAm=440が得られた。水相硝酸濃度0.11Mでは一般にDAmは低い。塩析剤を加えるとDAmは大きくなる。2)UO22+の抽出では、0.1MCEs/CHCl3-7MHNO3系で、DUO2は1.62、5MHNO3で、12C415C518C624C8の順にDUO2は大きくなる。30%アセトニトリル/0.5MDCN18C6/トルエン-4MHNO3系で、DUO2は7.12。0.1MDCH18C6/ジクロロエタン-4MHCL系で、DUO2は100。3)Pu(4)の抽出では、20%プロピレンカーボネート/0.2MDCH18C6/トルエン-5MHNO3で、DPu(4)=24、添加剤なしでDPu(4)=12。有極性溶媒がDPu(4)を大きくする。4)Th(4)の抽出では、0.1M18C6/クロロフォルム-0.04Mピクリン酸系で、DTh(4)=10、0.1MDC24C8/1,2ジクロロエタン-4.8MHNO3系で、DTh(4)=7。5)Np(4)の抽出に関しては、0.01MDCH18C6/ジクロロエタン-5MHNO3+1MAINO3系で、DNp(4)=0.64、塩析剤の添加は、DNp(4)を大きくする。6)クラウンエーテル類はアクチニド及びランタニドの抽出剤として、強力な抽出剤ではない。高レベル廃液に適用する場合、クラウンエーテル類の化学的及び放射線損傷について、また、希釈剤のニトロ化生成物による、プロセスの化学的安定性について、詳細な研究が必要と思われる。さらにクラウンエーテル類でアメリシウムを抽出する場合、アメリシウムとマクロ成分であるウラン、プルトニウム及びランタニドとの競争抽出、マクロ成分のローディング効果についても十分な研究が必要であろう。