2021 Fiscal Year Annual Research Report
配位子の構造柔軟性がもたらす多様な平衡を利用するfブロック金属の高選択的結晶化
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19H02738
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| Research Institution | Yamaguchi University |
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Principal Investigator |
鈴木 敦子 山口大学, 大学院創成科学研究科, 助教 (10633464)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
唐島田 龍之介 東北大学, 環境科学研究科, 助教 (40783303)
壹岐 伸彦 東北大学, 環境科学研究科, 教授 (50282108)
原賀 智子 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 原子力科学研究所 バックエンド技術部, マネージャー (80715227)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 結晶化 / マイナーアクチノイド / ランタノイド |
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| Outline of Annual Research Achievements |
高レベル放射性廃液は，長寿命核種であるマイナーアクチノイド (MA) と同じfブロック金属であるランタノイド (Ln) を含む．簡易で高選択的なLn/MA分離法の開発は，MAの核変換の実現に向けての課題である．本研究では，現在のLn/MA分離研究における主流の分離法である溶媒抽出に代わる方法として，錯体の結晶化に基づくLn/MA分離法を研究する．本年度は，配位子の置換基が分離能に与える影響の調査と，MAであるアメリシウム (Am) とLnであるユーロピウム (Eu) の分離に取り組んだ．
これまでに置換基としてメチル基を持つ三脚型シッフ塩基配位子を用い，ネオジム (Nd) とジスプロシウム (Dy) を分離できることを見出している．今回，配位子の置換基がNd/Dy分離に対してどのような影響を及ぼすかを調べた．その結果，メチル基がない三脚型シッフ塩基配位子を用いた際にDy錯体の溶解度が著しく小さくなることが分かった．さらに，このDy錯体の著しく小さい溶解度が，Nd/Dy分離の際のDy錯体の回収率の向上につながることが分かった．
次に，AmとEuが共存するイソプロピルアルコール溶液を調製した．この溶液に三脚型シッフ塩基配位子を添加し，25℃で一晩静置した．この操作により金属錯体の結晶が生成した．遠心分離を行なった後，上澄に含まれるAm-241およびEu-152の量をγ線計測により決定した．その結果，Amの結晶化率は92.1%，Euの結晶化率は87.8%であることが分かった．今後，Eu/Am分離に向けて，さらなる結晶化条件の最適化に取り組む予定である．
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| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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