| 研究課題/領域番号 |
09480101
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
山名 元 京都大学, 原子炉実験所, 助教授 (30283683)
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| 研究分担者 |
森谷 公一 京都大学, 工学部, 助手 (50111943)
川本 圭造 京都大学, 原子炉実験所, 助手 (70089134)
西川 佐太郎 京都大学, 原子炉実験所, 助手 (60027430)
森山 裕丈 京都大学, 原子炉実験所, 教授 (90127150)
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| キーワード | アクチニド / 高温化学分離 / 還元抽出 / 溶融塩 / ランタニド / 水和物溶融体 |
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| 研究概要 |
高温化学分離法によるアクチニドやランタニドの最も効率的な分離体系(溶媒金属や塩の組成、使用条件)の絞り込みを行うことを目的に、溶融塩-液体金属2相系でのアクチニドやランタニドの還元抽出実験を行った。溶融塩相としてアルカリ塩化物、液体金属相として亜鉛及びビスマスを選び、放射性トレーサを用いてアクチニドやランタニドの分配比を測定し、抽出反応に係わる熱力学データを算出した。得られた熱力学データを解析して、両元素の溶媒金属との相互作用(金属間結合)の系統性を解析した。その結果、ランタニドとアクチニドの溶媒金属との相互作用の特性の違いや、両者の分離効率などについて明らかになった。還元抽出実験を補強するために、電気化学的な手法で、ランタニドとアクチニドが溶媒金属と相互溶解するための自由エネルギー変化を測定し、これを用いて還元抽出実験により得た熱力学データを補正し、ランタニドとアクチニドの金属間相互作用の系統性を解析した。更に、乾式系での分離をやや湿式系に近づけたいわば半乾式の抽出体系として、低融点の水和溶融塩(4水和硝酸カルシウム塩)と有機系の抽出材(TBP)との間での、アクチニドやランタニドの分配挙動を実験的に調べた。放射性トレーサを用いてアクチニドやランタニドの分配比を測定し、アクチニドやランタニドの抽出平衡定数を求めた。抽出平衡定数の系統性を解析することによって、無機相中で水がアクチニドやランタニドに与えている影響を定性的に評価した。
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