| 研究課題/領域番号 |
20360417
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
三村 均 東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (10091753)
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| 研究分担者 |
新堀 雄一 東北大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (90180562)
若林 利男 東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (10400277)
佐藤 修彰 東北大学, 多元物質科学研究所, 准教授 (70154078)
林 拓道 産業技術総合研究所, 東北センター, 主任研究員 (20344228)
和久井 善人 産業技術総合研究所, 東北センター, 主任研究員 (10358369)
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| キーワード | マイクロカプセル / 加水分分解性核種 / アクチノイド / モリブデン / アメリシウム / 分離・回収 / 分配係数 / 分離係数 |
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| 研究概要 |
模擬高レベル廃液(28 成分系, JAEASW-11E, SHLLW)を調製し、マイクロカプセル(MC)充填カラムによる選択的分離特性を評価した。さらに実廃液を用いた精密分離試験を実施し、各核種の吸着率を測定・評価した。
1)発熱元素(Cs,Sr)の模擬および実廃液からの精密分離・回収
Csに選択性の高いAMP-ALG-MCおよびSrに高選択性を有するD18C6内包MCを充填カラムを使用した。模擬廃液(SHLLW)での Cs 分配係数(K_d)は10^4cm^3/g以上で、Cs/Rbの分離が可能であった。SrのKdは2.8x10^2cm^3/gであった。実廃液を用いた場合では、Cs吸着率は96.9%と高い値を示し、耐放射線性も良好であった。
2)白金族元素(PGMs)・Tc・ReのSHLLWからの精密分離・回収
Pdに選択性の高いCuFC-MCおよびRe・Tcに高選択性を有するTOA-MC)およびMIDOA-MCを設計・合成し、充填カラムとして模擬廃液、実廃液からの分離試験を実施した。Pdの溶離に、チオ尿素が有効であり、Re,Tcの溶離には高濃度硝酸溶液が有効であった。実廃液でのCuFC-MCへのPd吸着率は98.6%、TOA-MCへのReおよびMoの吸着率は97.3%、85.9%であった。MCの耐放射線性は良好であり、構造破壊は認められなかった。
3)加水分解性核種(Mo,Zr,Te)の精密分離・回収に関する基礎試験
Moの選択的分離に、LIX63-MCを設計・合成し,充填カラムとして模擬廃液、実廃液からの吸着分離特性を評価した。逐次クロマト分離によりMoの効率的な分離が達成され、実廃液からのMo吸着率は99.9%以上であった。カラム粒子には、Mo,Zrの沈殿生成が観察された。MCの耐放射線性は良好であり、構造破壊は認められなかった。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
模擬廃液からの核種分離特性の評価を行い、実溶解液からの各核種の吸着率測定を実施し、95%以上の高い吸着率を有することを見出した。
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| 今後の研究の推進方策 |
実溶解液からのマイクロカプセルに対して、各核種の高い吸着率が得られることを見出したが、溶離、回収でのより高度な精密分離に関して、通液条件の検討、カラム設計などを実施する必要がある。また各要素プロセスのシステム化、工学的成立性および安全性の評価が重要である。
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