| 研究課題/領域番号 |
06559006
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| 研究機関 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
冨安 博 東京工業大学, 原子炉工学研究所, 教授 (50016854)
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| 研究分担者 |
池田 泰久 産業創造研究所, 主管研究員
和田 幸男 動燃事業団, 先端技術開発室, 室長(研究職)
藤井 靖彦 東京工業大学, 原子炉工学研究所, 教授 (20016869)
原田 雅幸 東京工業大学, 原子炉工学研究所, 助手 (20156516)
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| キーワード | 核燃料 / 再処理 / ウラン / プルトニム |
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| 研究概要 |
本研究は核燃料再処理に光化学反応を利用する目的で始められた。具体的には、ウラン(U)、プルトニウム(Pu),ネプツニウム(Np)の原子価調整に光化学反応を利用し、これらを目的に応じて、分離あるいは共抽出するための研究を行った。例えば、PuとNpを分離するためには、Pu(III)とNp(V)を含む硝酸水溶液中において水銀ランプにより光照射すると、Puだけが選択的にPu(IV)に光酸化され、リン酸トリブチル(TBP)により抽出されることが分かった。また、PuとNpの硝酸溶液を強い光で照射すると、最終的にはこれらは6価イオンにまで酸化され、共にTBPにより有機相に抽出される。しかし、このPuとNpを抽出した有機相に光照射すると、Npだけが選択的に5価に還元され、水中に逆抽出されることを明らかにすることができた。これらの光反応はUと核分裂生成物を含む溶液にも適用できるため、実際の再処理工程にも利用することができると結論された。
さらに、アメリシウムとキュウリウムを核分裂生成物中のランタノイド元素から分離するたにも極めて有力であることが分かった。本研究では、アメリシウムとキュウリウムの模擬物質として化学的性質の似たNdを用いて実験を行った。その結果、大環状配位子に配位したNdは、光照射により選択的に錯体から脱離して分離できることが明らかになった。
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