JP2003322699A - 三座配位子を含むアクチノイド抽出溶媒の改質法 - Google Patents
三座配位子を含むアクチノイド抽出溶媒の改質法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、使用済み核燃料中のアメリシウム
（Am）やキュリウム（Cm）等、マイナーアクチノイド
（MA）を効果的に抽出・分離・除去する技術に関するも
のである。本発明は、ランタノイドやアクチノイドに対
して大きな抽出能を有するＮ，Ｎ，Ｎ’Ｎ’−テトラオ
クチル−３−オキサペンタンジアミド（TODGA）-ドデカ
ン抽出系を使用するが、その際、有機相の金属濃度が増
えると有機溶媒相内に第三相が生成するので、これを防
ぐためには、処理工程における溶媒流量を増加しなけれ
ばならず、装置規模が大きくなるという欠点があった。 【解決手段】 ノルマルドデカン（以後、単にドデカン
と言う）等のパラフィン系溶媒を希釈剤として用い、
Ｎ，Ｎ，Ｎ’Ｎ’−テトラオクチル−３−オキサペンタ
ンジアミド(N,N,N',N'-tetraoctyl-3-oxapentanediamid
e: TODGA)等のジグリコールアミド抽出剤を主として用
いる溶媒抽出系において、極性の高いジアルキルモノア
ミド（例えばＮ，Ｎ−ジヘキシルオクタンアミド(DHO
A）を20〜40体積パーセント加えることからなるアクチ
ノイド抽出溶媒の改質法。
（Am）やキュリウム（Cm）等、マイナーアクチノイド
（MA）を効果的に抽出・分離・除去する技術に関するも
のである。本発明は、ランタノイドやアクチノイドに対
して大きな抽出能を有するＮ，Ｎ，Ｎ’Ｎ’−テトラオ
クチル−３−オキサペンタンジアミド（TODGA）-ドデカ
ン抽出系を使用するが、その際、有機相の金属濃度が増
えると有機溶媒相内に第三相が生成するので、これを防
ぐためには、処理工程における溶媒流量を増加しなけれ
ばならず、装置規模が大きくなるという欠点があった。 【解決手段】 ノルマルドデカン（以後、単にドデカン
と言う）等のパラフィン系溶媒を希釈剤として用い、
Ｎ，Ｎ，Ｎ’Ｎ’−テトラオクチル−３−オキサペンタ
ンジアミド(N,N,N',N'-tetraoctyl-3-oxapentanediamid
e: TODGA)等のジグリコールアミド抽出剤を主として用
いる溶媒抽出系において、極性の高いジアルキルモノア
ミド（例えばＮ，Ｎ−ジヘキシルオクタンアミド(DHO
A）を20〜40体積パーセント加えることからなるアクチ
ノイド抽出溶媒の改質法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、使用済み核燃料中
のネプツニウム(Np)、アメリシウム（Am）やキュリウム
（Cm）等のマイナーアクチノイド（MA）を効果的に抽出
・分離・除去する技術に関するものである。
のネプツニウム(Np)、アメリシウム（Am）やキュリウム
（Cm）等のマイナーアクチノイド（MA）を効果的に抽出
・分離・除去する技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】使用済み核燃料の再処理によってウラン
とプルトニウムを分離・回収した後のいわゆる高レベル
放射性廃液中には様々な放射性元素が含まれている。高
レベル放射性廃棄物の処理・処分において特に問題とな
るのは、半減期が非常に長く放射能毒性の大きなネプツ
ニウム(Np)やアメリシウム（Am）、キュリウム（Cm）等
のMAである。これら元素の選択的除去が可能となれば、
高レベル放射性廃棄物の処理・処分に伴う長期間の環境
影響の心配は大幅に低減される。そのため、世界各国に
おいては、過去数十年間にわたってMAの分離・除去の研
究が続けられてきた。
とプルトニウムを分離・回収した後のいわゆる高レベル
放射性廃液中には様々な放射性元素が含まれている。高
レベル放射性廃棄物の処理・処分において特に問題とな
るのは、半減期が非常に長く放射能毒性の大きなネプツ
ニウム(Np)やアメリシウム（Am）、キュリウム（Cm）等
のMAである。これら元素の選択的除去が可能となれば、
高レベル放射性廃棄物の処理・処分に伴う長期間の環境
影響の心配は大幅に低減される。そのため、世界各国に
おいては、過去数十年間にわたってMAの分離・除去の研
究が続けられてきた。
【０００３】ここで主として問題となるのは、高レベル
放射性廃液中にAmやCmと共にその数十倍量も存在する希
土類元素（Ln）である。このLnは溶液中においては３価
が安定であり、同様に３価として安定に存在するMA(II
I)と化学的性質が類似し、分離が困難である。MAをその
まま高レベル放射性廃液から直接分離できることが最も
好ましいが、それは非常に困難なので、現在各国ともま
ずMAをLnと共に高レベル放射性廃液から一括して分離回
収し、それから両者の分離を行うという方策を指向して
いる。
放射性廃液中にAmやCmと共にその数十倍量も存在する希
土類元素（Ln）である。このLnは溶液中においては３価
が安定であり、同様に３価として安定に存在するMA(II
I)と化学的性質が類似し、分離が困難である。MAをその
まま高レベル放射性廃液から直接分離できることが最も
好ましいが、それは非常に困難なので、現在各国ともま
ずMAをLnと共に高レベル放射性廃液から一括して分離回
収し、それから両者の分離を行うという方策を指向して
いる。
【０００４】MAとLnとを一括して抽出・分離する抽出剤
として米国ではオクチル（フェニル）−Ｎ，Ｎ−ジイソ
ブチルカルバモイルメチルホスフィン オキサイド（oc
tyl(phenyl)-N,N-diisobutylcarbamoylmethylphosphine
oxide） (CMPO)が開発され、これを用いた分離プロセ
スであるTRUEX法が開発された。
として米国ではオクチル（フェニル）−Ｎ，Ｎ−ジイソ
ブチルカルバモイルメチルホスフィン オキサイド（oc
tyl(phenyl)-N,N-diisobutylcarbamoylmethylphosphine
oxide） (CMPO)が開発され、これを用いた分離プロセ
スであるTRUEX法が開発された。
【０００５】またフランスではＮ，Ｎ’−ジメチル−
Ｎ，Ｎ’−ジブチルテトラデシルマロンアミド（N,N'-d
imethyl-N,N'-dibutyltetradecylmalonamide） (DMDBTD
MA)のようなジアミド型抽出剤の研究が行われ、これを
用いる分離プロセスであるDIAMEX法が開発された。
Ｎ，Ｎ’−ジブチルテトラデシルマロンアミド（N,N'-d
imethyl-N,N'-dibutyltetradecylmalonamide） (DMDBTD
MA)のようなジアミド型抽出剤の研究が行われ、これを
用いる分離プロセスであるDIAMEX法が開発された。
【０００６】またわが国においては最近日本原子力研究
所においてDMDBTDMAの抽出能を遥かに上回る性能を有す
る抽出剤であるTODGAが開発された（館盛勝一・日本原
子力学会誌・42巻、1124-1129 (2000年)）。これらの抽
出剤ではMAとLnとが3M程度の濃度の硝酸水溶液である高
レベル放射性廃液中より一括して抽出・分離され、稀薄
濃度の硝酸中に逆抽出される。
所においてDMDBTDMAの抽出能を遥かに上回る性能を有す
る抽出剤であるTODGAが開発された（館盛勝一・日本原
子力学会誌・42巻、1124-1129 (2000年)）。これらの抽
出剤ではMAとLnとが3M程度の濃度の硝酸水溶液である高
レベル放射性廃液中より一括して抽出・分離され、稀薄
濃度の硝酸中に逆抽出される。
【０００７】一方、このような逆抽出液からMAを選択的
に抽出することによりLnとの分離を達成する抽出剤の探
索も各国で行われてきた。中国のZhuらはCyanex 301の
主成分であるビス（２，４，４’−トリメチルフェニ
ル）ジチオホスフィン酸（bis(2,4,4'-trimethylpenty
l)dithiophosphinic acid）がこのような目的に適して
いることを見出した（Solvent Extraction Ion Exchang
e, 14巻、61-68 (1996年)）。ユーロピウム（Eu）から
のAmの分離係数は6,000以上と報告されている。しかし
このCyanex 301は空気により容易に酸化を受け易く、場
合によっては1週間程度で酸化されることにより両者の
分離機能を失う。
に抽出することによりLnとの分離を達成する抽出剤の探
索も各国で行われてきた。中国のZhuらはCyanex 301の
主成分であるビス（２，４，４’−トリメチルフェニ
ル）ジチオホスフィン酸（bis(2,4,4'-trimethylpenty
l)dithiophosphinic acid）がこのような目的に適して
いることを見出した（Solvent Extraction Ion Exchang
e, 14巻、61-68 (1996年)）。ユーロピウム（Eu）から
のAmの分離係数は6,000以上と報告されている。しかし
このCyanex 301は空気により容易に酸化を受け易く、場
合によっては1週間程度で酸化されることにより両者の
分離機能を失う。
【０００８】一方、ドイツのKolarikらは２，６−ジ
（５，６−ジプロピル−１，２，４−トリアジン−３−
イル）ピリジン）（2,6-di(5,6-dipropyl-1,2,4-triazi
n-3-yl)pyridine ：DPTP)がこのような目的に適した抽
出剤であることを見出した（Solvent Extraction Ion E
xchange, 17巻、1155-1170 (1999年)）。しかしこの抽
出剤は合成が煩雑で、抽出中に沈殿物を生ずるなどの問
題点を抱えている。
（５，６−ジプロピル−１，２，４−トリアジン−３−
イル）ピリジン）（2,6-di(5,6-dipropyl-1,2,4-triazi
n-3-yl)pyridine ：DPTP)がこのような目的に適した抽
出剤であることを見出した（Solvent Extraction Ion E
xchange, 17巻、1155-1170 (1999年)）。しかしこの抽
出剤は合成が煩雑で、抽出中に沈殿物を生ずるなどの問
題点を抱えている。
【０００９】上で述べたMAとLnの一括抽出分離の場合、
対象高レベル廃棄物中に含まれるLnの総量はAm+Cmの量
の数十倍であり、抽出剤の抽出容量が問題となる。すな
わち、抽出工程における有機相への金属装荷量が大きい
ならば、有機溶媒の流量が少なくて済む。しかしながら
多くの抽出系においては、有機溶媒中の金属濃度がある
程度大きくなると、有機相は、金属が濃縮された重い相
と希釈剤が主な軽い相に分裂する。この様な重い相（第
三相と呼ぶ）が生成すると抽出工程の物質収支が乱され
運転の異常や所定の分離性能が得られない場合が生じ
る。
対象高レベル廃棄物中に含まれるLnの総量はAm+Cmの量
の数十倍であり、抽出剤の抽出容量が問題となる。すな
わち、抽出工程における有機相への金属装荷量が大きい
ならば、有機溶媒の流量が少なくて済む。しかしながら
多くの抽出系においては、有機溶媒中の金属濃度がある
程度大きくなると、有機相は、金属が濃縮された重い相
と希釈剤が主な軽い相に分裂する。この様な重い相（第
三相と呼ぶ）が生成すると抽出工程の物質収支が乱され
運転の異常や所定の分離性能が得られない場合が生じ
る。
【００１０】第３相の生成を避けようとすると、有機溶
媒への金属負荷量を化学量論から期待される量に比べ非
常に低く抑えなければならない。上記のCMPOやDMDBTDMA
のような二座配位抽出剤系でも、特に希釈剤にドデカン
のような非極性溶媒を用いるために第三相の生成が大き
な障壁となっている。しかしながら、両者とも第三相の
生成を抑制するための対応策を採用している。すなわ
ち、CMPOでは溶媒中にリン酸トリブチル（TBP）を添加
して極性を上げ、またDMDBTDMAでは枝分かれパラフィン
を希釈剤に採用することで第三相生成限界を緩和して所
定の負荷容量を得ている。 日本原子力研究所が開発し
たTODGA抽出剤も、ドデカンを希釈剤に用いる系では、
有機溶媒へのランタノイドの負荷量が増すと第三相を生
成し、高レベル放射性廃液の処理に適用する際に、有機
相の金属濃度を第三相が生成しない低濃度領域に抑えな
ければならず、所定の処理量を確保するには工程の溶媒
流量を増さねばならず装置の規模が大きくなるという欠
点を有している。
媒への金属負荷量を化学量論から期待される量に比べ非
常に低く抑えなければならない。上記のCMPOやDMDBTDMA
のような二座配位抽出剤系でも、特に希釈剤にドデカン
のような非極性溶媒を用いるために第三相の生成が大き
な障壁となっている。しかしながら、両者とも第三相の
生成を抑制するための対応策を採用している。すなわ
ち、CMPOでは溶媒中にリン酸トリブチル（TBP）を添加
して極性を上げ、またDMDBTDMAでは枝分かれパラフィン
を希釈剤に採用することで第三相生成限界を緩和して所
定の負荷容量を得ている。 日本原子力研究所が開発し
たTODGA抽出剤も、ドデカンを希釈剤に用いる系では、
有機溶媒へのランタノイドの負荷量が増すと第三相を生
成し、高レベル放射性廃液の処理に適用する際に、有機
相の金属濃度を第三相が生成しない低濃度領域に抑えな
ければならず、所定の処理量を確保するには工程の溶媒
流量を増さねばならず装置の規模が大きくなるという欠
点を有している。
【００１１】Smithらは、Ｎ，Ｎ’ーテトラアルキルマ
ロンアミドードデカン（N,N'-tetraalkylmalonamide-do
decane）抽出剤系において、第三相生成限界を緩和する
ための改質剤としてジアルキルモノアミド（dialkylmon
oamide）を溶媒に添加した時の効果を報告した（Separa
tion Sci. and Technol., 1997, 32(1-4),149-173.）。
ロンアミドードデカン（N,N'-tetraalkylmalonamide-do
decane）抽出剤系において、第三相生成限界を緩和する
ための改質剤としてジアルキルモノアミド（dialkylmon
oamide）を溶媒に添加した時の効果を報告した（Separa
tion Sci. and Technol., 1997, 32(1-4),149-173.）。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、ランタノイ
ドやアクチノイドに対して大きな抽出能を有するTODGA
−ドデカン抽出系の第三相生成を抑制することである。
ドやアクチノイドに対して大きな抽出能を有するTODGA
−ドデカン抽出系の第三相生成を抑制することである。
【００１３】即ち、本発明は、ネプツニウム(Np)、アメ
リシウム（Am）やキュリウム（Cm）等のマイナーアクチ
ノイド（MA）を効果的に抽出・分離・除去する技術に関
するものである。ランタノイドやアクチノイドに対して
大きな抽出能を有するＮ，Ｎ，Ｎ’Ｎ’−テトラオクチ
ル−３−オキサペンタンジアミド（TODGA）-ドデカン抽
出溶媒系を使用する際に、上記抽出系の第三相の生成を
防ぐために、従来、溶媒量を増加し又は装置規模を大き
くしなければならない欠点があった。しかし、本発明は
かかる欠点を改良するものである。
リシウム（Am）やキュリウム（Cm）等のマイナーアクチ
ノイド（MA）を効果的に抽出・分離・除去する技術に関
するものである。ランタノイドやアクチノイドに対して
大きな抽出能を有するＮ，Ｎ，Ｎ’Ｎ’−テトラオクチ
ル−３−オキサペンタンジアミド（TODGA）-ドデカン抽
出溶媒系を使用する際に、上記抽出系の第三相の生成を
防ぐために、従来、溶媒量を増加し又は装置規模を大き
くしなければならない欠点があった。しかし、本発明は
かかる欠点を改良するものである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明者は、有機溶媒に
抽出される金属錯体の溶解度が、溶媒の極性に大きく依
存することを利用し、非極性溶媒であるドデカンに極性
の大きな溶媒を混合することで、金属錯体の溶解性を改
良する。具体的には、極性と脂溶性が大きくTODGAと類
似のアミド基を有し、TODGAの抽出性能に大きな影響を
及ぼさないジアルキルモノアミド（例えば、Ｎ，Ｎ−ジ
ヘキシル オクタンアミド：N,N-dihexyloctanamide: D
HOA)を20〜40vol.パーセント加えて、TODGA-DHOA-ドデ
カン混合溶媒として用いると、第三相は生成しなくな
る。
抽出される金属錯体の溶解度が、溶媒の極性に大きく依
存することを利用し、非極性溶媒であるドデカンに極性
の大きな溶媒を混合することで、金属錯体の溶解性を改
良する。具体的には、極性と脂溶性が大きくTODGAと類
似のアミド基を有し、TODGAの抽出性能に大きな影響を
及ぼさないジアルキルモノアミド（例えば、Ｎ，Ｎ−ジ
ヘキシル オクタンアミド：N,N-dihexyloctanamide: D
HOA)を20〜40vol.パーセント加えて、TODGA-DHOA-ドデ
カン混合溶媒として用いると、第三相は生成しなくな
る。
【００１５】
【発明の実施の形態】本発明は、 ノルマルドデカン等
のパラフィン系溶媒を希釈剤として用い、Ｎ，Ｎ，Ｎ’
Ｎ’−テトラオクチル−３−オキサペンタンジアミド(T
ODGA)等のジグリコールアミド抽出剤を主として用いる
溶媒抽出系において、極性の高いジアルキルモノアミド
（DHOA）を20〜40体積パーセント加えることを特徴とす
るアクチノイドを溶媒抽出する際の抽出溶媒における改
質法である。
のパラフィン系溶媒を希釈剤として用い、Ｎ，Ｎ，Ｎ’
Ｎ’−テトラオクチル−３−オキサペンタンジアミド(T
ODGA)等のジグリコールアミド抽出剤を主として用いる
溶媒抽出系において、極性の高いジアルキルモノアミド
（DHOA）を20〜40体積パーセント加えることを特徴とす
るアクチノイドを溶媒抽出する際の抽出溶媒における改
質法である。
【００１６】本発明において使用されるアクチノイドと
ランタノイドの抽出に有効な三座配位子とは多くの配位
子の１種である。即ち、金属に結合してある化合物を生
成する物質として配位子があるが、抽出剤もかかる配位
子の一種である。配位子は金属と結合する時に１個の結
合部位がある場合に単座配位子といい、２個以上の結合
部位がある場合に二座、三座又は多座配位子といわれ
る。
ランタノイドの抽出に有効な三座配位子とは多くの配位
子の１種である。即ち、金属に結合してある化合物を生
成する物質として配位子があるが、抽出剤もかかる配位
子の一種である。配位子は金属と結合する時に１個の結
合部位がある場合に単座配位子といい、２個以上の結合
部位がある場合に二座、三座又は多座配位子といわれ
る。
【００１７】例えば、１個の金属イオンに３個の抽出剤
が結合して金属錯体として有機相に抽出される場合、Ｍ
Ｌ3（Ｍ：金属、Ｌ：配位子）としてその錯体を表記す
る。そこで、下記の実施例２の図２に示される場合、有
機相の抽出剤が１００％消費された時の有機相中の金属
量（濃度）は抽出剤の量の１／３であり、これが化学量
論に基づく値となる。図２では、抽出剤濃度が０．１Ｍ
の時の結果として０．１／３＝０．０３３Ｍが化学量論
に基づく飽和濃度となり、実際にその値に接近している
ことを示している。以下、本発明を実施例に基づいてさ
らに詳細に説明する。
が結合して金属錯体として有機相に抽出される場合、Ｍ
Ｌ3（Ｍ：金属、Ｌ：配位子）としてその錯体を表記す
る。そこで、下記の実施例２の図２に示される場合、有
機相の抽出剤が１００％消費された時の有機相中の金属
量（濃度）は抽出剤の量の１／３であり、これが化学量
論に基づく値となる。図２では、抽出剤濃度が０．１Ｍ
の時の結果として０．１／３＝０．０３３Ｍが化学量論
に基づく飽和濃度となり、実際にその値に接近している
ことを示している。以下、本発明を実施例に基づいてさ
らに詳細に説明する。
【００１８】
【実施例】（実施例１）改質剤を添加しない抽出溶媒
0.1M TODGA/ドデカン、を用いて、硝酸水溶液からのネ
オジム: Nd(III)のバッチ抽出実験を行って、有機相のN
d(III)の最高濃度を調べたところ、有機相のNd(III)負
荷量を増すと第三相が生成し、この境界が最大負荷量を
決定した。境界濃度として図１に示す結果が得られた。
図１には水相の硝酸濃度（M）を横軸にとり、第三相が
現れない有機相最大負荷量(M)を縦軸にとってある。こ
の結果では、硝酸濃度が1〜3Mと高い系では、最大負荷
量は、〜0.006M Nd(III)と非常に低い値となった。
オジム: Nd(III)のバッチ抽出実験を行って、有機相のN
d(III)の最高濃度を調べたところ、有機相のNd(III)負
荷量を増すと第三相が生成し、この境界が最大負荷量を
決定した。境界濃度として図１に示す結果が得られた。
図１には水相の硝酸濃度（M）を横軸にとり、第三相が
現れない有機相最大負荷量(M)を縦軸にとってある。こ
の結果では、硝酸濃度が1〜3Mと高い系では、最大負荷
量は、〜0.006M Nd(III)と非常に低い値となった。
【００１９】（実施例２）ドデカン溶媒の改質剤として
DHOAを0.5M〜1M加えた抽出溶媒 0.1M TODGA-DHOA/ドデカンを用いて、硝酸水溶液からの
ネオジム: Nd(III)のバッチ抽出実験を行って、有機相
のNd(III)の最高濃度を調べた。その結果を図２に示
す。第三相はいかなる濃度においても生成せず、有機相
の飽和濃度は0.1MTODGA:〜0.033M Nd(III)となり、ほぼ
金属錯体の化学量論(Nd:TODGA=1:3)に一致した。同様に
0.2M TODGA:〜0.066M Nd(III)となった。以上のことか
ら、この溶媒系は金属錯体の化学量論(Nd:TODGA=1:3)に
一致して金属を抽出できることが示された。
DHOAを0.5M〜1M加えた抽出溶媒 0.1M TODGA-DHOA/ドデカンを用いて、硝酸水溶液からの
ネオジム: Nd(III)のバッチ抽出実験を行って、有機相
のNd(III)の最高濃度を調べた。その結果を図２に示
す。第三相はいかなる濃度においても生成せず、有機相
の飽和濃度は0.1MTODGA:〜0.033M Nd(III)となり、ほぼ
金属錯体の化学量論(Nd:TODGA=1:3)に一致した。同様に
0.2M TODGA:〜0.066M Nd(III)となった。以上のことか
ら、この溶媒系は金属錯体の化学量論(Nd:TODGA=1:3)に
一致して金属を抽出できることが示された。
【００２０】（実施例３）改質剤であるDHOAの添加がTO
DGAの抽出特性に及ぼす影響を調べるために、0.1M TODG
A/ドデカン溶媒系におけるアメリシウム:Am(III)のバッ
チ抽出実験を行った。その結果を図３に示す。ここで
は、横軸は水相の平衡硝酸濃度、縦軸はAm(III)の分配
比である。この分配比は有機相と水相における241Am(II
I)の放射能の比で示される。この図からわかる様に、こ
の抽出系ではDHOAの添加はAm(III)の分配比を僅かだけ
減少させるが、その効果は無視できるほど小さい。
DGAの抽出特性に及ぼす影響を調べるために、0.1M TODG
A/ドデカン溶媒系におけるアメリシウム:Am(III)のバッ
チ抽出実験を行った。その結果を図３に示す。ここで
は、横軸は水相の平衡硝酸濃度、縦軸はAm(III)の分配
比である。この分配比は有機相と水相における241Am(II
I)の放射能の比で示される。この図からわかる様に、こ
の抽出系ではDHOAの添加はAm(III)の分配比を僅かだけ
減少させるが、その効果は無視できるほど小さい。
【００２１】（実施例４）改質剤であるDHOAが、主要な
抽出剤であるTODGAの放射線分解に及ぼす影響を調べた
結果を図４に示す。図には横軸にγ線照射線量(MGy)を
とり、縦軸はTODGAの濃度（M）を示す。試料はTODGAを
種々の希釈溶媒に溶かして0.1Mの溶液にしたものであ
り、100%ドデカンに溶かしたTODGAが最も大きな分解量
を示した。それに対し、0.1M TODGA-1M DHOA/ドデカン
溶液では、TODGAの分解量は100%ドデカン中におけるよ
りも相当抑制されていることがわかる。即ち、TODGA-DH
OA/ドデカン溶液の方が、100%ドデカン溶液よりγ線照
射によるTODGAの分解量が少ないことを示している。
抽出剤であるTODGAの放射線分解に及ぼす影響を調べた
結果を図４に示す。図には横軸にγ線照射線量(MGy)を
とり、縦軸はTODGAの濃度（M）を示す。試料はTODGAを
種々の希釈溶媒に溶かして0.1Mの溶液にしたものであ
り、100%ドデカンに溶かしたTODGAが最も大きな分解量
を示した。それに対し、0.1M TODGA-1M DHOA/ドデカン
溶液では、TODGAの分解量は100%ドデカン中におけるよ
りも相当抑制されていることがわかる。即ち、TODGA-DH
OA/ドデカン溶液の方が、100%ドデカン溶液よりγ線照
射によるTODGAの分解量が少ないことを示している。
【００２２】
【発明の効果】抽出過程で有機溶媒中の金属濃度が大き
くなる場合、金属が濃縮された重い有機相（第三相）と
稀釈剤が主な軽い相とが生ずるが、本発明においては、
かかる第三相を生成させることなくマイナーアクチノイ
ド（ＭＡ）の抽出、分離、除去が可能になる、という本
発明に特有な顕著な効果が生ずる。
くなる場合、金属が濃縮された重い有機相（第三相）と
稀釈剤が主な軽い相とが生ずるが、本発明においては、
かかる第三相を生成させることなくマイナーアクチノイ
ド（ＭＡ）の抽出、分離、除去が可能になる、という本
発明に特有な顕著な効果が生ずる。
【図１】 Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラオクチル−３−
オキサペンタンジアミド（ＴＯＤＧＡ）／ドデカンの溶
媒抽出系を使用した場合の有機相におけるＮｄ（III）
の最高濃度（第三相の生成限界）の抽出結果を示した図
である。
オキサペンタンジアミド（ＴＯＤＧＡ）／ドデカンの溶
媒抽出系を使用した場合の有機相におけるＮｄ（III）
の最高濃度（第三相の生成限界）の抽出結果を示した図
である。
【図２】 Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラオクチル−３−
オキサペンタンジアミド（ＴＯＤＧＡ）−Ｎ，Ｎ−ジヘ
キシルオクタンアミド（ＤＨＯＡ）／ドデカンの溶媒抽
出系を使用した場合の有機相におけるＮｄ（III）の最
高濃度（第三相の生成限界）の抽出結果を示した図であ
る。
オキサペンタンジアミド（ＴＯＤＧＡ）−Ｎ，Ｎ−ジヘ
キシルオクタンアミド（ＤＨＯＡ）／ドデカンの溶媒抽
出系を使用した場合の有機相におけるＮｄ（III）の最
高濃度（第三相の生成限界）の抽出結果を示した図であ
る。
【図３】 Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラオクチル−３−
オキサペンタンジアミド（ＴＯＤＧＡ）単独溶媒系、Ｔ
ＯＤＧＡとＮ，Ｎ−ジヘキシルオクタミド（ＤＨＯＡ）
との混合溶媒抽出系について、Ａｍ（III）の抽出分配
比がほぼ同じであることを示した図である。
オキサペンタンジアミド（ＴＯＤＧＡ）単独溶媒系、Ｔ
ＯＤＧＡとＮ，Ｎ−ジヘキシルオクタミド（ＤＨＯＡ）
との混合溶媒抽出系について、Ａｍ（III）の抽出分配
比がほぼ同じであることを示した図である。
【図４】 ＤＨＯＡが、主要な抽出剤であるＴＯＤＧＡ
の放射線分解に及ぼす影響を示す図である。
の放射線分解に及ぼす影響を示す図である。
Claims (2)
- 【請求項１】 アクチノイドとランタノイドの抽出に有
効な三座配位子、ジグリコールアミドの抽出系におい
て、抽出される金属・配位子錯体の有機溶媒中への溶解
度を増すために、極性の高いジアルキルモノアミドを希
釈溶媒の改質剤として加えて行うアクチノイド抽出溶媒
の改質法。 - 【請求項２】 ノルマルドデカン（以後、単にドデカン
と言う）等のパラフィン系溶媒を希釈剤として用い、
Ｎ，Ｎ，Ｎ’Ｎ’−テトラオクチル−３−オキサペンタ
ンジアミド(N,N,N',N'-tetraoctyl-3-oxapentanediamid
e: TODGA)等のジグリコールアミド抽出剤を主として用
いる溶媒抽出系において、極性の高いジアルキルモノア
ミド（例えばＮ，Ｎ−ジヘキシルオクタンアミド(N,N-d
ihexyloctanamide):DHOA）を20〜40体積パーセント加え
ることからなるアクチノイド抽出溶媒の改質法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002129673A JP4036357B2 (ja) | 2002-05-01 | 2002-05-01 | 三座配位子を含むアクチノイド抽出溶媒の改質法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002129673A JP4036357B2 (ja) | 2002-05-01 | 2002-05-01 | 三座配位子を含むアクチノイド抽出溶媒の改質法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003322699A true JP2003322699A (ja) | 2003-11-14 |
| JP4036357B2 JP4036357B2 (ja) | 2008-01-23 |
Family
ID=29543012
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002129673A Expired - Fee Related JP4036357B2 (ja) | 2002-05-01 | 2002-05-01 | 三座配位子を含むアクチノイド抽出溶媒の改質法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4036357B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006069846A (ja) * | 2004-09-02 | 2006-03-16 | Japan Atom Energy Res Inst | 有機溶媒中のＡｍ（ＩＩＩ），Ｐｕ（ＩＶ）をＮ，Ｎ−ジプロピルジグリコールアミド酸（ＰＤＧＡＡ）化合物を溶解した０．１Ｍ以上の濃度の硝酸溶液を用いて逆抽出する方法 |
| EP1923473A1 (en) * | 2006-10-17 | 2008-05-21 | Universidad Autónoma de Madrid | Bis-diglycolamides (BISDGA) as new extractants for lanthanides [Ln(III)] and actinides [An(III)] from aqueous high-level wastes |
| CN106929675A (zh) * | 2017-01-04 | 2017-07-07 | 北京科技大学 | 一种分别富集14种稀土元素的方法 |
-
2002
- 2002-05-01 JP JP2002129673A patent/JP4036357B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006069846A (ja) * | 2004-09-02 | 2006-03-16 | Japan Atom Energy Res Inst | 有機溶媒中のＡｍ（ＩＩＩ），Ｐｕ（ＩＶ）をＮ，Ｎ−ジプロピルジグリコールアミド酸（ＰＤＧＡＡ）化合物を溶解した０．１Ｍ以上の濃度の硝酸溶液を用いて逆抽出する方法 |
| JP4534000B2 (ja) * | 2004-09-02 | 2010-09-01 | 独立行政法人 日本原子力研究開発機構 | 有機溶媒中のＡｍ（ＩＩＩ），Ｐｕ（ＩＶ）をＮ，Ｎ−ジプロピルジグリコールアミド酸（ＰＤＧＡＡ）化合物を溶解した０．１Ｍ以上の濃度の硝酸溶液を用いて逆抽出する方法 |
| EP1923473A1 (en) * | 2006-10-17 | 2008-05-21 | Universidad Autónoma de Madrid | Bis-diglycolamides (BISDGA) as new extractants for lanthanides [Ln(III)] and actinides [An(III)] from aqueous high-level wastes |
| CN106929675A (zh) * | 2017-01-04 | 2017-07-07 | 北京科技大学 | 一种分别富集14种稀土元素的方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4036357B2 (ja) | 2008-01-23 |
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