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湿式再処理工程におけるネプツニウムの酸化還元挙動

研究課題

研究課題/領域番号 03453166
研究種目

一般研究(B)

配分区分補助金
研究分野 原子力学
研究機関東北大学

研究代表者

井上 泰  東北大学, 工学部, 教授 (60005858)

研究分担者 杤山 修  東北大学, 工学部, 助教授 (70005479)
研究期間 (年度) 1991 – 1992
研究課題ステータス 完了 (1992年度)
配分額 *注記
6,500千円 (直接経費: 6,500千円)
1992年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
1991年度: 5,500千円 (直接経費: 5,500千円)
キーワードピュレックス工程 / ネプツニウム / 核燃料再処理 / 亜硝酸 / 硝酸 / 酸化還元 / 溶媒抽出 / TBP
研究概要

ピュレックス主分離工程におけるNpの分配挙動を、硝酸-亜硝酸との酸化還元反応の平衡・速度およびNp(VI)の有機相への分配を硝酸3〜6M、亜硝酸10^<-4>〜10^<12>Mにおいて調べ、硝酸濃度の変化による反応化学種の活量係数の変化、硝酸および亜硝酸の有機相への分配を考慮することにより解明した。
(1)硝酸-亜硝酸およびNOx間の酸化還元反応平衡を溶液の酸化還元電位を測定して調べ、平衡は関与する化学種の活量を用いて次の式で定量的に記述できることを明らかにした。 E/V=0.951+0.0581・log({HNO_3}^2)/({HNO_2}^<1/2>{H_2O}^<1/2>) またこの平衡の成立速度がNpの酸化還元に比べて十分に速いことを可視紫外吸収スペクトル測定により確認した。
(2)Npの抽出平衡分配比を硝酸-亜硝酸濃度の関数として調べ、水相中の比[Np(VI)]/[Np(V)]=Rが水相中の硝酸-亜硝酸による酸化還元電位Eにより決まり、このうちNp(VI)のみが有機相に分配するとして説明できることを明らかにした。 E=E^*+0.0591・logR但し[HNO_3]/M=3,4,6においてE^*/V=1.122,1.117,1.114
(3)Npの抽出速度を、有機相としてTBP-ドデカンおよびTOPO-ドデカンの2種類を用いて硝酸-亜硝酸濃度の関数として調べ、抽出速度は水相中のNpの5価から6価への酸化反応によって律速されており、反応速度はK=5.44・{HNO_3}^<1.02>{HNO_2}^<0.56>と表されることを明らかにした。

報告書

(3件)
  • 1992 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1991 実績報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (4件)

  • [文献書誌] 井上 泰: "ピュレックス工程におけるネプツニウムの酸化還元挙動" 日本原子力学会1991年秋の大会講演要旨集. 674 (1991)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Inoue,O. Tochiyama and Y.Nakamura: "Redox Behavior of Neptunium in Purex Extraction Process" 1991 Fall Meeting of the Atomic Energy Society of Japan. 674 (1991)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 井上 泰: "ピュレックス工程におけるネプツニウムの酸化還元挙動" 日本原子力学会 1991年秋の大会講演要旨集.

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] 井上 泰: "ピュレックス工程におけるネプツニウムの酸化還元挙動" 日本原子力学会1991年秋の大会講演要旨集.

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書

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公開日: 1991-04-01   更新日: 2016-04-21  

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