2010 Fiscal Year Annual Research Report
乾式再処理・溶融塩系におけるアクチノイドイオンの活量係数決定メカニズムの解明
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22360403
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
山名 元 京都大学, 原子炉実験所, 教授 (30283683)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
藤井 俊行 京都大学, 原子炉実験所, 准教授 (10314296)
上原 章寛 京都大学, 原子炉実験所, 助教 (30402952)
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| Keywords | ネオジム / サクリックボルタンメトリー / 吸収スペクトル / 溶融塩 / アルカリ塩化物 / ギブス自由エネルギー / 活量係数 |
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| Research Abstract |
申請者らは今まで、溶融塩中での紫外可視近赤外吸光分光法と電気化学的手法を組み合わせた「高温溶融塩電気化学分光法」を開発し、希土類、U、Pu、Npの溶融塩中での溶存状態の分析を行ってきた。この手法により、核分裂生成物やウランの様々な原子価状態について、溶融塩の条件に応じて錯体の配位状況が変化していることを調べてきた。本研究では、従来の研究を発展させ、溶融塩中でのアクチノイドイオンの活量係数(ギブス生成自由エネルギー)決定メカニズムを解明することを目的として、アクチノイドイオン及び希土類イオンに対して、以下の実験と計算による分析的評価を進める。溶媒塩としては、LiCl、NaCl、KCl、RbCl、CsClを基本要素とし、これらを混ぜ合わせた混合塩や共晶組成の塩を溶媒塩として用いた。溶媒塩組成の変化による錯体構造の変化や活量係数の変化を実測するために、紫外可視吸光分光法及び電気化学測定法を用いた。対象元素はネオジムNdイオン、京大炉原子炉棟ホットラボ(核燃料物質使用施設)において実施する。
サイクリックボルタンメトリーを用いて決定したNd(III)の生成ギブスエネルギーは、溶融塩のカチオンの分極率と極めてよい相関性を有し、LiClのモル分率が高いほど、Nd(III)錯体が不安定化することが分かった。また、吸光分光測定によって、Nd(III)錯体(正8面体)の対称性がLiClのモル分率が高いほど低くなる結果得た。吸光分光によって得られたNd(III)錯体の局所構造は、電気化学測定によって得られたNd(III)の熱力学的安定性と極めて相関性があることを明らかにした。
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Research Products
(12 results)
