1989 Fiscal Year Annual Research Report
再処理の抽出過程における“第3相"に関する基礎的研究
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63580179
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
三宅 千枝 大阪大学, 工学部, 助教授 (70028976)
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| Keywords | 再処理プロセス / Purex法 / 第三相 / Zrー燐酸塩 / 層状構造 / ルテニウムニトロシル / ^<31>PーNMR / 発熱反応 |
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| Research Abstract |
1.ジルコニウム(Zr)ージブチル燐酸(HDBP)系は第三相形成の主要原因の一つであり、DBP/Zrモル比2.5において沈澱生成量は最大となる。しかし、DBP/Zrモル比の増加と共に沈澱生成量は次第に減少し、モル比10以上になると沈澱の再溶解現象がみられる。これに反しZrーモノブチル燐酸(H_2MBP)系ではこのような再溶解現象はみられない。この原因としてZrーHDBP系沈澱はOH^ーによる架橋でZrが鎖状の構造をなしHDBP中で次第にこの鎖が切断されることによるものと考えられる。他方ZrーH_2MBP系の沈澱はOH^ーによる架橋でZrが層状構造をもつので再溶解現象は起らない。これらは、高分解能^<31>PーNMRの測定により確認された。(発表予定)
2.ルテニウム(Ru)ーTBP系の抽出挙動について
1)硝酸中のRuNO(NO_3)_3のTBPによる抽出には長時間を要する。
2)Ru(200PPm)ー抽出系では、抽出反応は見かけ上一次反応である。速度安定は4.7〜6.8×10^<ー5>secである。
3)有機相への抽出種は主としてRuNO(NO_3)(TBP)_2である。
4)水相からのRuNO(NO_3)NO抽出に伴う見かけのエンタルピ-変化の,△H,は-300〜-250KJmol^<-1>である。即ち30°C〜60°Cの範囲で発熱反応である。
5)プロトン核磁気共鳴吸収法により、RuNO(NO_3)_3抽出種は反磁性であることが判明した。従ってRuの酸化状態は2価であり、RuNO^<3+>の形を保持しているものと考えられる。
6)Ruの元素分析は、原子吸光法により3NーHNO_3水相について行った。有機相については、有機物質による増感効果のため適用できない。
7)RuーTBPの劣化生成物HDBP、系の抽出挙動についてはHDBPが水相中にも溶解するため、Ruの分析が不可能となり、調べてない。
8)ZrーDBPおよびMBP系と同条件下ではRuーDBP沈澱生成はない。
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[Publications] C.Miyake,M.Hirose,T.Yoshimura,M.Ikeda,S.Imoto and M.Sano: "“The Thied Phase"of Extraction Processes in Fuel Reprocessing(I).Formation Conditon,Compositions and Structure of Procipitates in ZrーDegradation Products of TBP Systems" J.Nuclear Science and Technology. 27. 157-166 (1990)
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[Publications] C.Miyake,M.Sano,M.Hirose and Y.Yoneda: "“The Thied Phase"of Extraction Processes in Fuel Reprocessing,(II)EXAFS Study of ZrーMonobutylphosphate and ZrーDibutylphosphate" J.Nuclear Science and Technology. 27. No3 (1990)
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[Publications] M.Hirose,C.Miyake and M.Iida: "“The Thied Phase" of Extraction Processes in Fuel Reprocessing,(III)Redissolution of ZrーDibutylphosphate into Dibutyphosphoric Acid" J.Nuclear Science and Technology.
