JPH0571286B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、ホウ素同位体の濃縮方法に関するも
のである。さらに詳しくは、アミノポリオール型
陰イオン交換樹脂層にホウ酸水溶液を流通させて
ホウ酸吸着帯を形成させ、これを鉱酸水溶液で展
開してホウ素同位体をホウ酸の形で濃縮する際
に、特定のホウ酸水溶液及び特定の鉱酸水溶液を
使用することにより効率良くホウ素同位体の濃縮
を行う方法に関するものである。 ホウ素は天然にホウ素10（10B）が約20％、ホ
ウ素11（11B）が約80％の割合で存在し、このう
ち10Bは原子核反応等により生成する中性子の吸
収材として秀れた特性を有し、各種の原子炉にお
いて制御棒等の中性子吸収材として使用され、原
子力産業において必要不可欠の物質である。 然るに10Bは上記の如く、天然存在比が20％で
残りは中性子吸収能力の殆んどない11Bであるた
め原子炉等において効率的に中性子吸収を行なつ
てこれを制御するためには10Bと11Bの同位体混
合物である天然ホウ素から10Bを分離濃縮して用
いることが必要がある。 従来から、アミノポリオール型陰イオン交換樹
脂層にホウ酸吸着帯を形成させ、これを塩酸水溶
液によりクロマト展開し、11Bからなるホウ酸を
吸着帯の前端に、そして10Bからなるホウ酸を後
端にそれぞれ濃縮する方法が知られている（フラ
ンス特許第1520521号明細書）。 一方、本発明者らは、これらアミノポリオール
型陰イオン交換樹脂を特定の条件下に製造すれ
ば、該樹脂のホウ酸吸着型と遊離アミン型のそれ
ぞれ水中での体積変化率（下記〔〕式により表
わされる）が８〜30％の樹脂が得られ、この樹脂
を使用してホウ酸吸着帯を展開すれば、効率良く
ホウ素同位体を濃縮することができることを発見
し別途特許出願を行つた。 体積変化率＝V₂−V₁／V₁×100 ……〔〕 但し、V₁：遊離アミン形樹脂の水中での体積 V₂：塩酸吸着形樹脂の水中での体積 しかし乍ら、体積変化率が高いとイオン交換塔
の設計において、その変化率に相当する量として
その分塔の上部に余裕を持たせなくてはならず、
しかもこの余裕部分が大きい程、クロマト展開時
その他後続する溶液と先行する溶液との間に液体
の拡散等による濃縮帯の乱れを生ずることとな
る。したがつて体積変化率をできるだけ小さく
し、ホウ素同位体の濃縮帯の乱れを少なくするこ
とも、また、効率良くホウ素同位体を濃縮する場
合に必要な事項である。 本発明は、アミノポリオール型陰イオン交換樹
脂により、ホウ素同位体をホウ酸の形ちで濃縮す
る際に、該陰イオン交換樹脂の体積変化率を小さ
くする方法を提供することを目的とするものであ
る。 すなわち、本発明は、アミノポリオール型陰イ
オン交換樹脂層にホウ酸水溶液を流通させてホウ
酸吸着帯を形成させ、次いで鉱酸水溶液により該
ホウ酸吸着帯を展開させてホウ素同位体を濃縮す
る方法において、ホウ酸水溶液及び鉱酸水溶液が
有機溶媒を溶解してなる溶液であることを特徴と
するホウ素同位体の濃縮方法をその要旨とするも
のである。 本発明に使用する陰イオン交換樹脂は、まず、
ハロメチル基を有する架橋重共合体を製造し、つ
いでこれを特定のアミンと反応させることにより
製造される。 ハロメチル基を有する架橋共重合体は、公知の
方法により、たとえば、スチレンのようなモノビ
ニル芳香族モノマーとジビニルベンゼンのような
ポリビニル芳香族モノマーとを、共重合させて得
られるゲル状共重合体をクロロメチルメチルエー
テルと反応させる方法、あるいは上記モノマーを
共重合させる際にポリスチレンのような芳香族線
状ポリマーの共存下に共重合させた後該線状ポリ
マーを溶媒により抽出除去して得られる多孔性共
重合体をクロロメチルメチルエーテルと反応させ
る方法、あるいは、上述のモノマーは溶解する
が、生成した架橋共重合体は溶解しない溶媒たと
えばｎ−ペンタン、ｎ−ヘプタン、ｉ−オクタン
等をモノマー全量に対し５〜200重量％程度加え
て重合を行い、生成した架橋共重合体を前述の方
法によりハロメチル化する方法等によつて製造さ
れる。 上記方法で用いられるモノビニル芳香族モノマ
ーとしては、スチレンの外にビニルトルエン、エ
チルスチレン、ビニルアニソール、ビニルナフタ
リンのような芳香族ビニル化合物が有用である。
またポリビニル芳香族モノマーとしては、ジビニ
ルベンゼンの外にジビニルエチルベンゼン、ジビ
ニルトルエン、ジビニルナフタレン、ジビニルキ
シレン、ジビニルエーテル、エチレングリコール
ジメタクリレート、エチレングリコールジアクリ
レート、ジビニルケトンポリアリルエーテル等が
有用であり、その使用量は広い範囲で変え得るが
好ましくは全モノマーに対し２〜50重量％であ
る。 上述の方法の外、ハロメチル基を有する芳香族
架橋重合体はクロルメチルスチレンのようなハロ
メチル化された芳香族モノビニル化合物と、ジビ
ニルベンゼンのようなポリビニル化合物とを前述
の方法に従つて架橋共重合する方法によつても製
造することができる。 上記ハロメチル基を有する架橋共重合体とを反
応させる特定のアミンとしては、下記一般式
〔〕

【化】 〔但し、式中、ｎは１ないし６の整数を示し、
Ｒは水素原子、炭素数１ないし５のアルキル基、
または−CH₂〔−CH（OH）〕−_nCH₂OH（式中ｍは
０、１ないし６の整数を示す）を示す〕 で表わされるものである。 上記特定のアミンとしては、具体的には、グル
カミン、ガラクタミン、マンナミン、Ｎ−メチル
−グルカミン、Ｎ−エチル−グルカミン、Ｎ−メ
チル−ガラクタミン、Ｎ−エチル−ガラクタミ
ン、Ｎ−メチル−マンナミン、Ｎ−エチル−マン
ナミン等を挙げることができる。 これらの樹脂は、三菱化成工業株式会社および
米国ローム・アンド・ハース社から、各々ダイヤ
イオン CRBO2およびアンバーライトIRA−743
（商品名）して市販されている。 本発明に使用する陰イオン交換樹脂は、以上の
ようにして製造されたものを、さらに、アルカリ
溶液で処理して遊離アミン形とし、次いで加熱処
理されたものをも使用することができる。 遊離アミン形とする際に使用する薬剤として
は、一般に使用するアルカリ溶液、例えば、水酸
化カリウム、水酸化ナトリウム等のアルカリ金属
水酸化物、あるいは、水酸化アンモニウム等の水
溶液を挙げることができる。 遊離アミン形とされた樹脂は、次いで加熱処理
されるが、この加熱処理は、水、水酸化ナトリウ
ム等のアルカリ性溶液、エチレングリコール、プ
ロピレングリコール、ポリエチレングリコール等
の（ポリ）アルキレングリコール類、エタノール
アミン、ジエタノールアミン、プロパノールアミ
ン等のアルコールアミン類又はグリセリンの媒体
中でおこなわれる。これらの媒体は単独で使用し
ても混合状態で使用してもよい。 加熱処理方法としては、上述により得られた遊
離アミン形樹脂を上記媒体中で、60〜200℃の温
度、好ましくは、100〜150℃の温度で処理する方
法が採用される。加熱処理に要する時間は、加熱
温度により異なり、たとえば100〜150℃の温度範
囲では、0.5〜50時間が適当である。 加熱処理に要する時間は、加熱処理の方法によ
り異なり、たとえば、該樹脂を上記媒体中に浸漬
する所謂バツチ処理の方法では、100〜150℃の温
度で0.5〜20時間が適当で加熱温度が高い程時間
は短かくて良い。 一方該樹脂をイオン交換塔に充填し、これに上
記媒体を流しながら加熱処理する所謂流通方法に
おいては装置の耐熱温度の問題等から60〜100℃
の温度で20〜100時間が適当であり、この場合も
温度が高い程熱処理に要する時間は短かくて良
い。 本発明に使用する上記陰イオン交換樹脂の平均
粒子直径としては50〜300μｍの範囲を挙げるこ
とができる。 本発明のホウ素同位体濃縮は、上述の方法で得
られた陰イオン交換樹脂を充填した塔に、有機溶
媒を溶解したホウ酸水溶液を流通させ、該樹脂に
ホウ酸を吸着させ、次いで有機溶媒を溶解した鉱
酸水溶液を流通させてホウ酸吸着帯を展開させる
カラムクロマトグラフイーによつて行なわれる
が、有機溶媒を溶解したホウ酸水溶液を流通する
に先立つて、該陰イオン交換樹脂を充填した塔に
該有機溶媒を同濃度で溶解した水を流通させ、該
樹脂をかかる有機溶媒を溶解させた水で充分なじ
ませておくことにより、さらにホウ酸吸着帯の乱
れを防止し、効率よくホウ素同位体の濃縮を行う
ことができる。 本発明に使用する有機溶媒としては、使用する
陰イオン交換樹脂、ホウ酸、鉱酸、その他ホウ酸
吸着帯等本発明の操作上、物理的、化学的に系に
影響を及ぼさないような溶媒であつて、ホウ酸水
溶液、鉱酸水溶液、水に対してほゞ同じ濃度で溶
解するものであれば使用することができる。 好ましい有機溶媒としては、炭素数１〜５のア
ルキルアルコール、アセトン等を挙げることがで
きる。 本発明において、ホウ酸吸着帯を形成させるた
めのホウ酸の濃度としは、0.2〜2.0モル（Ｍ）／
の範囲を挙げることができる。 本発明は、形成されたホウ酸吸着帯を鉱酸水溶
液でクロマト展開させる方法を採用するが、鉱酸
としては、塩酸、硫酸、硝酸等を挙げることがで
きる。 鉱酸水溶液の濃度としては、0.2〜2.0M／の
範囲を挙げることができる。 鉱酸水溶液の流通速度（LV）としはて、0.5〜
20.0m／hrの範囲を挙げることができる。 本発明は、アミノポリオール型陰イオン交換樹
脂層に特定のホウ酸水溶液を流通させてホウ酸吸
着帯を形成させ、次いで特定の鉱酸水溶液を流通
させてホウ素同位体をホウ酸の形ちで濃縮する方
法に関するものであるが、これらの操作を行う際
の温度としては、40〜100℃の範囲を挙げること
ができる。 本発明のホウ素同位体の濃縮操作としては、一
般にクロマトグラフイーに採用されている公知の
方法を採用することができる。 公知の方法としては、逆ブレーク・スルー法
（Bull.Chem.Soc.，JPN，53〔７〕，1860）、置
換展開法（J.Am.Chem.Soc.，77，6125）、ある
いは逆ブレーク・スルー法と置換展開法とを併
用した方法等を挙げることができる。 すなわち、以下に本発明の陰イオン交換樹脂を
充填したイオン交換塔によるホウ素同位体の分離
濃縮方法について説明する。 逆ブレークスルー法 第１図により逆ブレークスルー法を使用した本
発明方法の１例を説明する。第１図のC₁からC₆
は前述の本発明に使用する陰イオン交換樹脂を充
填したイオン交換塔である。この塔内温度は、供
給液を加温し、かつ塔にジヤケツトを設け温水等
を循環するか、断熱材を設けることにより一定に
保たれる。V₁₁からからV₁₆は塔に液を供給する
ための溶液切替バルブであり、V₂₁からV₂₆は塔
から排出される液の仕分けを行なうための溶液切
替バルブで、M₁からM₆はホウ酸吸着帯監視用検
出器を示す。 先ずC₁からC₆の各イオン交換塔を水酸化ナト
リウム、水酸化アンモニウム等のアルカリ溶液で
再生し、次いで脱塩水で水洗後、C₁からC₆をシ
リーズに接続し、V₂₆から排液しつつ、V₁₁から
ホウ酸溶液を供給して該樹脂に平衡になる迄ホウ
酸溶液を供給する。然る後にV₁₁から酸溶液で該
樹脂に吸着しているホウ酸を展開しながらV₂₆か
ら排液する。酸による展開を続けホウ酸吸着帯後
端界面がC₂塔へ移つた所で酸の供給をV₁₂に切り
替え酸吸着形となつたC₁塔はV₁₁からアルカリ溶
液を供給してV₂₁から排液することにより再生
し、次いでV₁₁から脱塩水を供給し、V₂₁から排
液して洗浄し、次いで、V₁₁からホウ酸溶液を供
給し、V₂₁から排液してC₁塔内樹脂に平衡となる
量のホウ酸を通液する。このC₁塔の再生、水洗、
ホウ酸吸着の工程は、酸で展開しているホウ酸吸
着帯の後端界面がC₂塔からC₃塔に移るまでに終
了するように行ない、ホウ酸吸着帯後端界面が
C₃塔に移つた時点で酸の供給をV₁₃に切り替え、
V₂₆をV₁₁に連結し、ホウ酸吸着帯の展開の排液
をV₂₁から行なつてホウ酸吸着帯の酸による展開
を続ける。ここでC₂塔は先のC₁塔と同様に再生、
水洗、ホウ酸吸着を行なう。この方法を繰り返す
ことにより、ホウ酸吸着帯の後端界面に10B濃縮
度が所望の濃度に到達した時点で例えば10B濃縮
界面がイオン交換塔下部の排液バルブから抜出す
ことにより10B濃縮物の生産が行なわれる。 置換展開法 上述の逆ブレークスルー法と同様の陰イオン
交換樹脂及び装置を使用し、第１図により説明す
る。すなわち、C₁からC⁶のイオン交換塔を水酸
化ナトリウム等のアルカリ溶液で再生後脱塩水で
水洗しC₁塔からC₃塔までシリーズに連結してV₁₁
からホウ酸溶液を供給し、V₂₃から排液して完全
に平衡状態となるまでホウ酸溶液を通液する。次
いでC₁塔からC₃塔まで連結してV₁₁から酸溶液を
供給してホウ酸吸着帯の置換展開を行なう。ホウ
酸吸着帯の後端界面がC₂塔に移つた時点で酸の
供給V₁₁からV₁₂に切り替え同時にC₆塔を連結し
て排液をV₂₅からV₂₆へ切り替えて置換展開を続
行する。一方酸による属開が終了したC₁塔はV₁₁
からアルカリ溶液を供給しV₂₁から排液して再生
し、同様に次いで水洗し、次の展開に備える。こ
のC₁塔の再生、水洗の操作はホウ酸吸着帯の後
端界面がC₃塔に移る迄に終了するように行なう。
ホウ酸吸着帯の後端界面がC₃塔に移つた時点で
酸の供給をV₁₂からV₁₃に切り替えC₆塔の次にC₁
塔を連結して排液をV₂₁から行なつて置換展開を
続行する。この間にC₂塔は再生、水洗を行なう。
この方法を繰り返すことによりホウ酸吸着帯の前
端界面に11Bが後端界面に10Bが濃縮され、各々
が所望の濃縮度に到達した時に、例えば各々の界
面がイオン交換塔下部の排液バルブを通過する際
に抜出し、その抜出量に見合うモル数のホウ酸を
イオン交換塔上部のホウ酸給液バルブからホウ酸
吸着帯中の原料ホウ酸と同位体組成比的に同一の
所がそのバルブを通過する際にホウ酸給液を供給
する方法により10Bおよび11Bの濃縮物の生産と
原料ホウ酸の供給が行なわれる。 逆ブレークスルー法と置換展開法を併用した
方法。 この方法の１例について同じく第１図を用いて
説明する。例えばC₁からC₆のイオン交換塔を水
酸化ナトリウム等のアルカリ溶液で再生し、次い
で脱塩水で洗浄後、C₁塔からC₄塔までシリーズ
に連結して、V₁₁からホウ酸溶液を供給してV₂₄
から排液して完全に平衡状態となるまでホウ酸溶
液を通液する。次にの逆ブレークスルー法と同
様にV₁₁から酸溶液で該樹脂に吸着しているホウ
酸を展開しながら、V₂₄から排液する。この時C₅
塔にはV₁₅からホウ酸溶液を供給してV₂₅から排
液してC₅塔に完全に平衡になるまでホウ酸溶液
を通液する。V₁₁から酸を供給して展開を設け、
ホウ酸吸着帯後端界面がC₂塔へ移つた所で酸の
供給をV₁₁からV₁₂へ切り替え、同時にC₄塔の後
にC₅塔を接続してV₂₅から排液することで展開を
行なう。ここでホウ酸吸着帯後端界面がC₂塔を
進行する間に、C₆塔にV₁₆からホウ酸溶液を供給
しV₂₆から排液してC₆塔へのホウ酸吸着を行な
い、展開が終了して酸吸着形となつたC₁塔はV₁₁
からアルカリ溶液を供給してV₂₁から排液して再
生し、次いで脱塩水で洗浄する。次いで酸による
ホウ酸吸着帯展開の後端界面がC₃塔に移つた所
で酸の供給をV₁₃に切り替え、C₅塔の後にC₆塔を
接続しV₂₆から排液して展開を続け、この時C₁塔
はホウ酸の吸着そしてC₂塔は再生、水洗を行な
う。このような操作を繰り返すことでホウ酸吸着
帯の後端界面に10Bが濃縮されてくる。10Bは目
的濃度ないしはその近傍まで濃縮された時点でホ
ウ酸吸着帯を酸により、シリーズに展開している
イオン交換塔の前のイオン交換塔へのホウ酸吸着
を停止し、イオン交換塔を４塔シリーズから５塔
シリーズに切り替えての置換展開を行なう。ホ
ウ酸吸着帯の置換展開と展開済の塔の再生、水洗
を繰り返し、ホウ酸吸着帯の後端には更に10B濃
縮が進行し、前端界面に置換展開に切り替えてか
ら後端界面に蓄積した10Bの濃縮量に見合う11B
が濃縮してくる。この後適当な間隔で例えばホウ
酸吸着帯の前端および後端界面が各々塔下部の排
液バルブを通過する際に11B濃縮物および10B濃
縮物を抜出しその抜出モル数に見合うモル数の原
料ホウ酸をイオン交換上部のホウ酸溶液給液バル
ブからホウ酸吸着帯中の原料ホウ酸と同位体組成
比的に同一の所が、そのバルブを通過する際にホ
ウ酸溶液を供給する方法により、10Bおよび11B
濃縮物の生産と原料ホウ酸の供給を行なう。この
方法は10B濃縮物特に高濃縮物の生産に適した方
法である。次に、実施例により本発明を説明する
が本発明はかかる実施例に限定されるものではな
い。 実施例 １ スチレン90ｇ、55％ジビニルベンゼン11ｇに、
沈澱溶媒として、ｉ−オクタン90ｇ、膨潤溶媒と
してトルエン30ｇを添加して重合した架橋重合体
を、クロロメチルメチルエーテルでクロロメチル
化を行い、それに、Ｎ−メチル−Ｄ−グルカミン
を官能後として導入した陰イオン交換樹脂（酸吸
着容量2.8meq／ｇ樹脂、水分65.8％、体積変化率
18％、平均粒径100μｍ、均一係数1.3）の遊離ア
ミン形樹脂5000mlを10のガラス容器に脱塩水
5000mlと共に入れ、この容器をオートクレーブに
入れて120℃に８時間保持し、熱処理を行なつた。
得られた樹脂を常法によりコンデイシヨニングを
行つた後、体積変化率を測定した所32％であつ
た。一方、該樹脂の50溶量％メタノール水中での
体積変化率は13であつた。 次に、この熱処理樹脂を50％メタノール水で置
換後、内径30mm、長さ1300mmでカラム内上部にお
いて、任意の位置に液分散器を設定する事のでき
る可動栓の付いた（以後単に可動栓と称する）ジ
ヤケツト付きカラム６塔に、各々700mlの樹脂を
充填し、６塔共に可動栓の位置を、50容量％メタ
ノール水中での体積変化率13％に相当するように
充填された樹脂上面から、13cmに設定し、樹脂上
面と可動栓間の空隙には50容量％メノタール水を
満たした。これを並列（シリーズ）に接続して、
ジヤケツトに60℃の恒温水を通して。カラム内を
60℃に保ち、逆ブレークスルー法によりホウ素同
位体の分離を行なつた。すなわち、先ず、第１塔
目から、60℃に予熱した0.6Mホウ酸の50容量％
メタノール水溶液18を、流速LV5m／hrで通液
し、第６塔目から排液して樹脂にホウ酸を吸着さ
せた。この過程で、層高は約２cm上昇した。次い
で、第１塔目から60℃に予熱した0.43M硫酸の50
容量％メタノール水溶液を流速（LV）1m／hrで
通液し、樹脂に吸着しているホウ酸の展開を行つ
た。第６塔目から流出するホウ酸のメタノール水
溶液を、45mlずつ分取し、ホウ酸濃度を測定した
所、0.59M／であつた。更に、0.43M硫酸の50
容量％メタノール水溶液による展開開始から、終
了までに要した時間は、10.7時間でホウ酸吸着帯
後端の界面移動速度は、56.1cm／hrであつた。 次に、分取したホウ酸溶液中のホウ素の同位体
比をバリアンマツト社CH5型固体質量分析計を
用いて測定した所、ホウ酸吸着帯の最後端の10B
濃度は29.5％で、約35cmの長さにわたつて10Bが
ホウ酸吸着帯の界面付近に濃縮されていた。これ
から計算される分離係数は、1.015であつた。層
高は、展開前後で１塔当り約12cmの増加がみられ
た。 比較例 １ 実施例１と同一の熱処理した樹脂の遊離アミン
形700mlずつを、実施例１と同じカラムに６塔充
填し、各塔の上部可動栓を、この樹脂の水中での
体積変化率30％に相当するように、樹脂上面から
30cmの位置に設定した。この後、メタノールを使
用しない系で逆ブレークスルー法により実施例１
と同様にホウ素同位体の分離を行なつた。
0.43M／の硫酸水溶液で展開した時の流出ホウ
酸濃度は0.57M／であつた。この時、カラム内
に充填されたれ樹脂の層高は展開前後で、１塔当
り約28cmの増加がみられた。 更に、0.43M硫酸水溶液による展開開始から終
了までに要した時間は10.9時間で吸着帯後端界面
の移動速度は55.0cm／hrであつた。次に分取した
ホウ酸水溶液中のホウ素同位体比を測定した所、
ホウ酸吸着帯の最後端の10B濃度は25.7％で、約
55cmの長さにわたつて10Bがホウ酸吸着帯の後端
界面付近に濃縮されていた。これから計算される
分離係数は1.015であつた。 実施例 ２ スチレン94.5ｇ、55％ジビニルベンゼン5.5ｇ
に、沈澱溶媒としてｉ−オクタン91ｇを添加して
重合した架橋重合体をクロロメチルメチルエーエ
ルでクロロメチル化を行い、Ｎ−メチル−Ｄ−グ
ルカミンを官能基として導入した陰イオン交換樹
脂（酸吸着量3.0meq／ｇ−樹脂、水分693％、体
積変化率23％、平均粒径100μｍ、均一係数1.3）
を常法によりコンデイシヨニングを行つた。一
方、この樹脂の50容量％メタノール水中での体積
変化率は９％であつた。 次にこの樹脂を50％メタノール水で置換後、実
施例１と同じカラム６塔に各々700mlずつ充填し、
６塔共に可動栓の位置を50容量％メタノール水中
での体積変化率９％に相当するように、充填され
た樹脂上面から９cmに設定し、樹脂上面と可動栓
間の空隙には50容量％メタノール水を満たした。
これをシリーズに接続した後、ジヤケツトに60℃
の恒温水を通してカラム内を60℃に保ち、逆ブレ
ークスルー法によりホウ素同位体の分離を行なつ
た。 すなわち、先ず、第１塔目から60℃に予熱した
0.6Mホウ酸の50容量％メタノール水溶液18を
流速（LV）5m／hrで通液し、第６塔目から排液
して樹脂にホウ酸を吸着させた。この過程で層高
は約１cm上昇した。次いで第１塔目から60℃に予
熱した0.45M硫酸の50容量％メタノール水溶液を
流速（LV）1m／hrで通液し、樹脂に吸着してい
るホウ酸の展開を行つた。第６塔目から流出する
ホウ酸のメタノール水溶液を45mlずつ分取し、ホ
ウ酸濃度を測定した所、0.63M／であつた。更
に、0.45M硫酸の50容量％メタノール水溶液によ
る展開開始から終了までに要した時間は11.1時間
で、ホウ酸吸着帯後端の界面移動速度は54.1cm／
hrであつた。次に、分取したホウ酸溶液中のホウ
素の同位体比をバリアンマツト社CH−５型固体
質量分析計を用いて測定した所、ホウ酸吸着帯の
最後端の10B％は29.3％で約37cmの長さにわたつ
て10Bがホウ酸吸着帯の界面付近に濃縮されてい
た。これから計算される分離係数は1.015であつ
た。 また、層高は展開前後で１塔当り約９cmの増加
が見られた。 比較例 ２ 実施例２と同一の樹脂の遊離アミン形を700ml
ずつ実施例２と同じカラムに６塔充填し、各塔の
上部可動栓を、この樹脂の水分での体積変化率23
％に相当するように、樹脂上面から23cmの位置に
設定し、樹脂上面と可動栓間の空隙に水を満たし
た。この後、メタノールを使用しない系で逆ブレ
ークスルー法により実施例２と同様にホウ素同位
体の分離を行なつた。0.45M／の硫酸水溶液で
展開した時の流出ホウ酸濃度は0.59M／であつ
た。この時カラム内に充填された樹脂の層高は展
開前後で１塔当り約21cmの増加がみられた。更
に、展開開始から終了までに要した時間は11.2時
間で吸着帯後端界面の移動速度は53.6cm／hrであ
つた。次に分取したホウ酸水溶液中のホウ素同位
体比を測定した所、ホウ酸吸着帯の最後端の10B
濃度は26.0％で約50cmの長さにわたつて10Bがホ
ウ酸吸着帯の後端界面付近に濃縮されていた。こ
れから計算される分離係数は1.015であつた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施するためのイオン交換樹
脂塔、その配管及びバルブを示す概念図である。 C₁〜C₆……陰イオン交換塔、V₁₁〜V₁₆……バ
ルブ、V₂₁〜V₂₆……バルブ、M₁〜M₆……検出
器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ アミノポリオール型陰イオン交換樹脂層にホ
   ウ酸水溶液を流通させてホウ酸吸着帯を形成さ
   せ、次いで鉱酸水溶液により該ホウ酸吸着帯を展
   開させてホウ素同位体を濃縮する方法において、
   ホウ酸水溶液及び鉱酸水溶液が有機溶媒を溶解し
   てなる溶液であることを特徴とするホウ素同位体
   の濃縮方法。 ２ 特許請求の範囲第１項記載のホウ素同位体の
   濃縮方法において、該アミノポリオール型陰イオ
   ン交換樹脂が、遊離アミン形において、水、アル
   カリ性溶液、（ポリ）アルキレングリコール類、
   アルコールアミン類またはグリセリン中で、60℃
   以上200℃以下の温度で加熱処理されたものであ
   ることを特徴とするホウ素同位体の濃縮方法。