2013 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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| Project Period (FY) |
2010-04-01 – 2014-03-31
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| Keywords | 乾式再処理 / アクチニド / ランタニド / 紫外可視吸収分光 / 電気化学測定 / ラマン分光 / 活量係数 / 塩化物溶融塩 |
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| Research Abstract |
アクチノイド元素の分離回収特性（分離回収効率や化学的な制御性）はそれらイオンの溶融塩中での活量係数の変化に強く依存する。申請者らは今まで、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、希土類元素Ln及びアクチノイドの溶融塩中での溶存状態の分析を行ってきた。昨年度より新たにラマン分光法を測定系に導入し、紫外可視吸光分光法や電気化学測定法によって得られた結果とともに錯体の配位環境について調査した。ランタニドLnイオンを含む塩化物溶融塩中においてラマンスペクトルを測定したところ、Lnに配位する6つのClとの伸縮振動に起因するラマンシフトを観察した。この振動はLn錯体の対称性を評価するための指標になり、イオン半径の大きいLa及びCeの錯体は、イオン半径の小さいLnに比べてより対称性が低い（錯体のひずみが大きい）ことを示した。今年度は上述のラマン分光法をアクチノイドイオンに適用し、ウラン（VI）の配位環境に及ぼす溶媒塩イオン（塩化物イオン及びアルカリ金属イオン）の影響について調査した。UO22+を含む溶融LiCl-KCl共晶塩においてラマンスペクトルを測定したところ、O=U=O伸縮振動、U-Cl伸縮振動及びO-U-Cl変角振動に起因するピークが観察された。特に、O=U=O伸縮振動とU-Cl伸縮振動は、アルカリ金属イオンの分極率に依存してシフトすることが分かった。一方申請者らは溶融塩中におけるLn錯体の安定性がアルカリ金属イオンの分極率と極めてよい相関性を有し、Liのモル分率が高いつまり分極率が大きいほど錯体が不安定化することを明らかにした。これらの結果から塩化物溶融塩中においてLnのみならずアクチニド錯体の対称性に及ぼす分極率の効果が類似していることが分かった
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| Current Status of Research Progress |
Reason
25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 |
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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