2021 年度研究成果報告書

C3対称性配位子の多点三次元的相互作用を利用したTcの特異的認識と高効率抽出分離

研究課題

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研究課題/領域番号	19K05340
研究種目	基盤研究(C)
配分区分	基金
応募区分	一般
審査区分	小区分31010:原子力工学関連
研究機関	国立研究開発法人日本原子力研究開発機構
研究代表者	下条晃司郎国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門原子力科学研究所物質科学研究センター, 研究主幹 (50414587)
研究期間 (年度)	2019-04-01 – 2022-03-31
キーワード	溶媒抽出 / テクネチウム / レニウム / 新規抽出剤 / 金属分離
研究成果の概要	本研究では長寿命放射性核種（半減期21.1万年）である99TcO4-の高効率な抽出分離システムの開発に挑戦した。3級アミンに3つのジオクチルアミドを修飾した三脚型配位子HONTAを用いて、99TcO4－とReO4－の抽出実験を行った。その結果、HONTAは99TcO4－とReO4－を定量的に抽出可能であり、高い抽出能力を示した。また、HONTAによって抽出された99TcO4－とReO4－は中性水溶液を用いることで容易に逆抽出が可能であり、正抽出と逆抽出を５回繰り返してもHONTAの抽出能は衰えず、繰り返し利用が可能であることを確認した。
自由記述の分野	分離化学
研究成果の学術的意義や社会的意義	長寿命放射性核種99Tcは、使用済み核燃料１トンに0.84 kg (5,200億Bq)含まれると推定されている。本研究では大量に蓄積された99Tcの処分問題を解決するため、99Tcの高効率な抽出分離システムを開発した。一方、99Tcは水溶液中で99TcO4－として存在する。99TcO4－はサイズが大きいため電荷密度が小さく、強い水和や多様な化学種・配向性をとるなどの理由から、99TcO4－を精密に認識する配位子を設計することが難しい。本研究では99TcO4－を多点における三次元的な相互作用によって特異的に認識可能な抽出試薬の合成に成功し、学術的価値も高い。