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新抽出剤による高レベル放射性廃棄物からのアクチニド元素の精密分離

研究課題

研究課題/領域番号 05780367
研究種目

奨励研究(A)

配分区分補助金
研究分野 エネルギー学一般・原子力学
研究機関東京大学

研究代表者

長崎 晋也  東京大学, 工学部, 講師 (20240723)

研究期間 (年度) 1993
研究課題ステータス 完了 (1993年度)
配分額 *注記
900千円 (直接経費: 900千円)
1993年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
キーワードネプツニウム / 溶媒抽出 / CMPO / TBP
研究概要

CMPOという新しい抽出剤を使用し、それによるネプツニウム(Np)の抽出分離性能として、抽出反応式を解明するとともに添加するTBPの影響を検討した。
1.Np(V)抽出の化学量論式
Np(V)の分配比(D_<Np>)の硝酸濃度依存性より、低硝酸濃度では硝酸濃度の上昇によりD_<Np>も急速に増加するが、0.3M以上の領域では、硝酸との抽出競合によりD_<Np>の変化にプラトが観測され、硝酸濃度が3M以上では、Np(V)の不均化反応によりD_<Np>の上昇が見られた。2M硝酸におけるD_<Np>のCMPO濃度依存性より、D_<Np>がCMPO濃度の2乗に比例することがわかった。CMPOによりNpO_2^+を抽出した場合、電荷の中性が保たれなければならないことから、NpO_2^+1に対しNo_3を1同時に抽出する必要がある。従って、CMPOによるNp(V)の抽出反応の化学量論性は以下の式によって記述されることが明らかにされた。
NpO^-_<2(i)>+No^-_<3(a)>+2CMPO_<(O)>=NpO_2No_3・2CMPO_<(O)>
2.Np(V)抽出へのTBPの影響
0.2Mおよび0.4M CMPOにおけるD_<Np>のTBP濃度依存性より、0.2M CMPOでは、TBP添加によりD_<Np>が減少しTBP濃度が0.5Mで最小値をとり、その後TBP濃度の上昇に伴いD_<Np>は増加することがわかった。0.4M CMPOでは、TBPの添加によってD_<Np>は減少するが、その後はほぼ一定値を示した。TBPの添加によるD_<Np>の減少は、TBP中のP=O基の塩基度の関係でCMPOと水素結合を起こすためであると考えられる。すなわち、多量に添加されたTBP中のP=O基が、CMPO中のP=O基あるいはC=O基と水素結合または双極子-双極子結合によって相互作用し、その結果Np(V)とCMPOとの相互作用が阻害されたものであることを明らかにした。

報告書

(1件)
  • 1994 実績報告書
  • 研究成果

    (1件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (1件)

  • [文献書誌] ウィスヌブロト,D.S.: "Extraction Behaviour of Nitric Acid and Neptunium using CMPO+TBP Mixtures" Solvent Extraction in the Process Industries(Proceedings of ISEC '93). 3. 1813-1820 (1993)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書

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公開日: 1993-04-01   更新日: 2018-06-07  

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