JPH09113689A - アメリシウム及びキュリウムの分離方法 - Google Patents
アメリシウム及びキュリウムの分離方法Info
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- JPH09113689A JPH09113689A JP26667795A JP26667795A JPH09113689A JP H09113689 A JPH09113689 A JP H09113689A JP 26667795 A JP26667795 A JP 26667795A JP 26667795 A JP26667795 A JP 26667795A JP H09113689 A JPH09113689 A JP H09113689A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】小規模な分離装置を用いて、単純な分離プロセ
スによりアメリシウム及びキュリウムを希土類元素から
分離する。 【解決手段】二座配位中性有機リン化合物を多孔質担体
に含浸させた固相と錯化剤を含む水相との間の抽出クロ
マトグラフィにより、アメリシウムとキュリウムを希土
類元素から分離する。
スによりアメリシウム及びキュリウムを希土類元素から
分離する。 【解決手段】二座配位中性有機リン化合物を多孔質担体
に含浸させた固相と錯化剤を含む水相との間の抽出クロ
マトグラフィにより、アメリシウムとキュリウムを希土
類元素から分離する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は使用済の原子燃料再
処理で発生する放射性廃液からアメリシウム及びキュリ
ウムを分離する方法に関する。
処理で発生する放射性廃液からアメリシウム及びキュリ
ウムを分離する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】原子力発電所から発生する使用済原子燃
料中のウランとプルトニウムは、ピュレックス法と呼ば
れる化学分離プロセスにより分離回収される。このピュ
レックス法はM. Benedict 他２名によるNuclear Chemic
al Engineering 第２版 McGraw−Hill社発行の４６６頁
から５１４頁に記載されている。このプロセスでは、ア
メリシウムとキュリウムは核分裂生成核種（以下ＦＰ）
と同様に回収されずに高レベル放射性廃液（以下ＨＬＬ
Ｗ）側へ移行する。放射性廃液はガラス固化されて深地
層に処分される。
料中のウランとプルトニウムは、ピュレックス法と呼ば
れる化学分離プロセスにより分離回収される。このピュ
レックス法はM. Benedict 他２名によるNuclear Chemic
al Engineering 第２版 McGraw−Hill社発行の４６６頁
から５１４頁に記載されている。このプロセスでは、ア
メリシウムとキュリウムは核分裂生成核種（以下ＦＰ）
と同様に回収されずに高レベル放射性廃液（以下ＨＬＬ
Ｗ）側へ移行する。放射性廃液はガラス固化されて深地
層に処分される。
【０００３】アメリシウムとキュリウムには長半減期の
α放出核種が存在するため、ガラス固化された放射性廃
棄物の毒性は長期にわたって継続し、放射性核種の環境
放出に関して長期間の監視を必要とする。この期間を短
縮するため、アメリシウムやキュリウムを他の短半減期
の核分裂生成核種から分離し、短半減期の核分裂生成核
種はガラス固化して地中に処分し、分離した長半減期の
アメリシウム及びキュリウム等については別途適切な処
理・処分をする研究がなされている。その代表的な分離
方法はE. P. Horwitz他４名によるSolvent Extraction
and Ion Exchange 第３巻 ７５頁から１０５頁に記載
されているＴＲＵＥＸプロセスと呼ばれるもので、二座
配位の中性有機リン化合物であるＮ−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フォス
フィンオキド(以下ＣＭＰＯ)を抽出剤とした溶媒抽出法
によりアメリシウムとキュリウムを抽出する方法があげ
られる。この抽出操作の際に、ＦＰである希土類元素も
同様に抽出されてアメリシウム・キュリウムに同伴す
る。
α放出核種が存在するため、ガラス固化された放射性廃
棄物の毒性は長期にわたって継続し、放射性核種の環境
放出に関して長期間の監視を必要とする。この期間を短
縮するため、アメリシウムやキュリウムを他の短半減期
の核分裂生成核種から分離し、短半減期の核分裂生成核
種はガラス固化して地中に処分し、分離した長半減期の
アメリシウム及びキュリウム等については別途適切な処
理・処分をする研究がなされている。その代表的な分離
方法はE. P. Horwitz他４名によるSolvent Extraction
and Ion Exchange 第３巻 ７５頁から１０５頁に記載
されているＴＲＵＥＸプロセスと呼ばれるもので、二座
配位の中性有機リン化合物であるＮ−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フォス
フィンオキド(以下ＣＭＰＯ)を抽出剤とした溶媒抽出法
によりアメリシウムとキュリウムを抽出する方法があげ
られる。この抽出操作の際に、ＦＰである希土類元素も
同様に抽出されてアメリシウム・キュリウムに同伴す
る。
【０００４】分離したアメリシウムやキュリウムは、再
度、原子炉に戻して燃料サイクルの中に閉じ込めるのが
有効である。このとき希土類元素がアメリシウムやキュ
リウムに同伴して原子炉中に戻された場合、中性子毒と
なって原子炉特性に悪影響を及ぼす。このためアメリシ
ウムとキュリウムから希土類元素を分離除去する必要が
生じ、希土類元素除去工程をＴＲＵＥＸプロセスに付加
することが必要となる。希土類元素はアメリシウムやキ
ュリウムと同族元素であり、最も安定な原子価状態がす
べてIII 価であるため、一般にこれらの分離は困難であ
る。これらの元素を分離するためには、アメリシウム及
びキュリウムをIII 価以外に原子価調整して分離する方
法と、III 価のアメリシウム及びキュリウムと希土類元
素とでは後述するような錯化剤に対する錯形成に違いが
現われることを利用する方法に大別される。本発明は後
者に分類され、下記の方法が知られている。
度、原子炉に戻して燃料サイクルの中に閉じ込めるのが
有効である。このとき希土類元素がアメリシウムやキュ
リウムに同伴して原子炉中に戻された場合、中性子毒と
なって原子炉特性に悪影響を及ぼす。このためアメリシ
ウムとキュリウムから希土類元素を分離除去する必要が
生じ、希土類元素除去工程をＴＲＵＥＸプロセスに付加
することが必要となる。希土類元素はアメリシウムやキ
ュリウムと同族元素であり、最も安定な原子価状態がす
べてIII 価であるため、一般にこれらの分離は困難であ
る。これらの元素を分離するためには、アメリシウム及
びキュリウムをIII 価以外に原子価調整して分離する方
法と、III 価のアメリシウム及びキュリウムと希土類元
素とでは後述するような錯化剤に対する錯形成に違いが
現われることを利用する方法に大別される。本発明は後
者に分類され、下記の方法が知られている。
【０００５】従来から用いられているIII 価のアメリシ
ウム・キュリウムと希土類元素の分離方法としてイオン
交換法がある。陽イオン交換体を用いる場合、アメリシ
ウム，キュリウム及び希土類元素イオンを陽イオン交換
体に吸着あるいは抽出させ、ジエチレントリアミンペン
タ酢酸塩（以下ＤＴＰＡ）等の有機酸を含む水溶液ある
いは高濃度の塩酸により、これらのイオンを溶離あるい
は逆抽出することにより分離する。アメリシウム・キュ
リウムと希土類元素ではイオン交換体と水溶液との分配
挙動に違いがあり、分離ができる。陰イオン交換体を用
いる場合、高濃度の塩化物イオンを含む水溶液、あるい
はチオシアン塩の水溶液とイオン交換体の分配により分
離する方法がある。
ウム・キュリウムと希土類元素の分離方法としてイオン
交換法がある。陽イオン交換体を用いる場合、アメリシ
ウム，キュリウム及び希土類元素イオンを陽イオン交換
体に吸着あるいは抽出させ、ジエチレントリアミンペン
タ酢酸塩（以下ＤＴＰＡ）等の有機酸を含む水溶液ある
いは高濃度の塩酸により、これらのイオンを溶離あるい
は逆抽出することにより分離する。アメリシウム・キュ
リウムと希土類元素ではイオン交換体と水溶液との分配
挙動に違いがあり、分離ができる。陰イオン交換体を用
いる場合、高濃度の塩化物イオンを含む水溶液、あるい
はチオシアン塩の水溶液とイオン交換体の分配により分
離する方法がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ＴＲＵＥＸプロセスで
発生するアメリシウム，キュリウム及び希土類元素のフ
ラクションから希土類元素を分離除去する工程で、イオ
ン交換法を採用した場合、主工程で使用されるＣＭＰＯ
以外の分離試薬、つまりイオン交換体が必要となる。こ
れらの分離試薬はそれぞれ別な洗浄あるいは再生処理を
行ってリサイクルされる。洗浄あるいは再生に用いる試
薬及び装置は、ＴＲＵＥＸプロセス主工程と希土類元素
の分離除去工程ではそれぞれ別なものを使用する。
発生するアメリシウム，キュリウム及び希土類元素のフ
ラクションから希土類元素を分離除去する工程で、イオ
ン交換法を採用した場合、主工程で使用されるＣＭＰＯ
以外の分離試薬、つまりイオン交換体が必要となる。こ
れらの分離試薬はそれぞれ別な洗浄あるいは再生処理を
行ってリサイクルされる。洗浄あるいは再生に用いる試
薬及び装置は、ＴＲＵＥＸプロセス主工程と希土類元素
の分離除去工程ではそれぞれ別なものを使用する。
【０００７】希土類元素の分離除去工程では高々数十ｍ
Ｍ（１ｍＭ＝１０3mol／ｌ）の濃度のイオンを分離す
る。このため、大量処理に適した液体−液体間の抽出法
の必要性はなく、抽出クロマトグラフィを用いた小規模
の分離装置で処理が可能である。
Ｍ（１ｍＭ＝１０3mol／ｌ）の濃度のイオンを分離す
る。このため、大量処理に適した液体−液体間の抽出法
の必要性はなく、抽出クロマトグラフィを用いた小規模
の分離装置で処理が可能である。
【０００８】本発明の目的は、小規模の装置を用いてＴ
ＲＵＥＸ法と整合性のよいプロセスで、アメリシウムと
キュリウムから希土類元素を分離除去する方法を提供す
ることにある。
ＲＵＥＸ法と整合性のよいプロセスで、アメリシウムと
キュリウムから希土類元素を分離除去する方法を提供す
ることにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の特徴は、ＣＭＰ
Ｏを多孔質の担体に含浸させた固定相をカラム状にして
アメリシウム等を吸着させ、ＤＴＰＡ等の錯化剤を含む
水溶液を通したときのアメリシウム及びキュリウムと希
土類元素のカラム中のイオンの移動速度の違いを用いて
分離除去する点にある。
Ｏを多孔質の担体に含浸させた固定相をカラム状にして
アメリシウム等を吸着させ、ＤＴＰＡ等の錯化剤を含む
水溶液を通したときのアメリシウム及びキュリウムと希
土類元素のカラム中のイオンの移動速度の違いを用いて
分離除去する点にある。
【００１０】ＣＭＰＯを固定相の抽出剤成分として使用
することにより、ＴＲＵＥＸプロセスの主工程を含めて
使用する分離試薬は１種類とすることができる。この結
果、分離試薬の洗浄処理に使用する試薬及び装置をＴＲ
ＵＥＸプロセス主工程と希土類元素除去工程で共有でき
る。また抽出剤を含む相を液体ではなく固体とすること
で、小規模の分離装置で多段の分離操作が可能となる。
することにより、ＴＲＵＥＸプロセスの主工程を含めて
使用する分離試薬は１種類とすることができる。この結
果、分離試薬の洗浄処理に使用する試薬及び装置をＴＲ
ＵＥＸプロセス主工程と希土類元素除去工程で共有でき
る。また抽出剤を含む相を液体ではなく固体とすること
で、小規模の分離装置で多段の分離操作が可能となる。
【００１１】有機酸等の錯化剤を含まない水相とＣＭＰ
Ｏを含む相の間では、アメリシウムとキュリウムではほ
ぼ同じ分配係数を示す。また希土類元素もほぼ同等の分
配係数を示し、アメリシウムあるいはキュリウムの分配
係数との比は高々２程度でしかない。これに対して、Ｄ
ＴＰＡとアメリシウム及びキュリウムの錯形成の安定度
定数は、希土類元素の安定度定数の６倍以上になる。こ
こで抽出反応と錯形成反応はアメリシウム等のイオンに
関して競争反応になる。アメリシウム・キュリウムはＤ
ＴＰＡと錯形成しやすいので、希土類元素よりもＣＭＰ
Ｏで抽出されにくい。この結果、ＣＭＰＯを含むカラム
中のアメリシウム及びキュリウムの移動速度は希土類元
素よりも早くなるので、先にカラムから溶離され、分離
ができる。
Ｏを含む相の間では、アメリシウムとキュリウムではほ
ぼ同じ分配係数を示す。また希土類元素もほぼ同等の分
配係数を示し、アメリシウムあるいはキュリウムの分配
係数との比は高々２程度でしかない。これに対して、Ｄ
ＴＰＡとアメリシウム及びキュリウムの錯形成の安定度
定数は、希土類元素の安定度定数の６倍以上になる。こ
こで抽出反応と錯形成反応はアメリシウム等のイオンに
関して競争反応になる。アメリシウム・キュリウムはＤ
ＴＰＡと錯形成しやすいので、希土類元素よりもＣＭＰ
Ｏで抽出されにくい。この結果、ＣＭＰＯを含むカラム
中のアメリシウム及びキュリウムの移動速度は希土類元
素よりも早くなるので、先にカラムから溶離され、分離
ができる。
【００１２】実際にはこれらの元素の分配挙動の差は充
分に大きいとはいえないので、多段の分離操作を必要と
する。液体−液体間の抽出操作はＴＲＵＥＸプロセスの
主工程のように大量処理が要求される場合には適切であ
るが、液体−液体間の抽出操作は有機相と水相ともに流
動するので多段のミキサセトラあるいはパルスカラムの
ような抽出装置が必要となり、その結果、分離装置が大
きくなる。これに対して抽出剤を含む相を固定相として
カラム状にした場合、処理量は小さくなるが、装置規模
を小さくできる。これは一つのカラムの中をイオンが通
過していく過程で、多段の抽出平衡を繰り返したことと
同等となるためである。このため錯化剤を含む水溶液を
カラムに通してクロマトグラフ的にアメリシウム及びキ
ュリウムと希土類元素を分離できる。希土類元素除去工
程のように含まれる元素の濃度が高々数十ｍＭと小さい
場合には、大きな処理量が要求されないので抽出クロマ
トグラフィは適している。
分に大きいとはいえないので、多段の分離操作を必要と
する。液体−液体間の抽出操作はＴＲＵＥＸプロセスの
主工程のように大量処理が要求される場合には適切であ
るが、液体−液体間の抽出操作は有機相と水相ともに流
動するので多段のミキサセトラあるいはパルスカラムの
ような抽出装置が必要となり、その結果、分離装置が大
きくなる。これに対して抽出剤を含む相を固定相として
カラム状にした場合、処理量は小さくなるが、装置規模
を小さくできる。これは一つのカラムの中をイオンが通
過していく過程で、多段の抽出平衡を繰り返したことと
同等となるためである。このため錯化剤を含む水溶液を
カラムに通してクロマトグラフ的にアメリシウム及びキ
ュリウムと希土類元素を分離できる。希土類元素除去工
程のように含まれる元素の濃度が高々数十ｍＭと小さい
場合には、大きな処理量が要求されないので抽出クロマ
トグラフィは適している。
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明の実施例を以下に説明す
る。
る。
【００１４】（実施例１）本発明の請求項１及び２の実
施例として、ＣＭＰＯをトリブチルリン酸（以下ＴＢ
Ｐ）に溶解して多孔質担体に含浸させた固定相にアメリ
シウム，キュリウム及び希土類元素を吸着させて、ＤＴ
ＰＡを含む水溶液で溶離する分離法を図１を用いて説明
する。
施例として、ＣＭＰＯをトリブチルリン酸（以下ＴＢ
Ｐ）に溶解して多孔質担体に含浸させた固定相にアメリ
シウム，キュリウム及び希土類元素を吸着させて、ＤＴ
ＰＡを含む水溶液で溶離する分離法を図１を用いて説明
する。
【００１５】ＴＲＵＥＸプロセスの主工程では、使用済
燃料溶解液あるいはPurex 再処理で発生する抽残液１か
ら０.２ ＭのＣＭＰＯと１Ｍ程度のＴＢＰの混合溶媒４
を有機相とした液−液抽出によりアメリシウム，キュリ
ウム及び希土類元素を大部分の核分裂生成核種から溶媒
抽出工程２で抽出分離する。このときジルコニウム等の
核分裂生成核種も一部抽出されて、有機相中のアクチニ
ド元素及び希土類元素に同伴する。この有機相を逆抽出
工程３で０.１ Ｍ程度の硝酸水溶液５と接触させること
によって、アメリシウム，キュリウム及び希土類元素は
水相中に逆抽出され、ジルコニウム等の核分裂生成核種
７から分離される。この水溶液からアメリシウム及びキ
ュリウムを希土類元素から分離する希土類元素除去工程
に本発明を適用した例を以下に説明する。
燃料溶解液あるいはPurex 再処理で発生する抽残液１か
ら０.２ ＭのＣＭＰＯと１Ｍ程度のＴＢＰの混合溶媒４
を有機相とした液−液抽出によりアメリシウム，キュリ
ウム及び希土類元素を大部分の核分裂生成核種から溶媒
抽出工程２で抽出分離する。このときジルコニウム等の
核分裂生成核種も一部抽出されて、有機相中のアクチニ
ド元素及び希土類元素に同伴する。この有機相を逆抽出
工程３で０.１ Ｍ程度の硝酸水溶液５と接触させること
によって、アメリシウム，キュリウム及び希土類元素は
水相中に逆抽出され、ジルコニウム等の核分裂生成核種
７から分離される。この水溶液からアメリシウム及びキ
ュリウムを希土類元素から分離する希土類元素除去工程
に本発明を適用した例を以下に説明する。
【００１６】逆抽出操作で得た水溶液を濃縮工程８で濃
縮処理して硝酸濃度を１Ｍ以上に調整する。この水溶液
をＴＲＵＥＸプロセスで使用する抽出剤と同じＣＭＰＯ
とＴＢＰの混合溶媒を含浸させた固定相を充填したカラ
ム９に通し、アメリシウム，キュリウム及び希土類元素
を吸着させる。１Ｍの硝酸水溶液から固定相へのアメリ
シウムの分配係数は１００程度なので、硝酸水溶液から
固定相へ定量的に移行する。
縮処理して硝酸濃度を１Ｍ以上に調整する。この水溶液
をＴＲＵＥＸプロセスで使用する抽出剤と同じＣＭＰＯ
とＴＢＰの混合溶媒を含浸させた固定相を充填したカラ
ム９に通し、アメリシウム，キュリウム及び希土類元素
を吸着させる。１Ｍの硝酸水溶液から固定相へのアメリ
シウムの分配係数は１００程度なので、硝酸水溶液から
固定相へ定量的に移行する。
【００１７】アメリシウム，キュリウム及び希土類元素
を吸着したカラム９に、溶離液として０.１ ＭのＤＴＰ
Ａを溶解した希薄硝酸水溶液１０を通す。ＤＴＰＡと錯
形成しやすいアメリシウムとキュリウムは希土類元素よ
りもカラム中の移動速度が早いので、先に溶離され分離
できる。一連の希土類元素はイオン半径の小さい順にＤ
ＴＰＡと錯形成しやすい。ＦＰとして希土類元素はラン
タンからガドリニウムが生成するので、イオン半径の小
さい順、つまり原子番号の逆順でガドリニウムから溶離
される。このため分離条件によっては、希土類元素のう
ち原子番号の大きな元素はアメリシウム及びキュリウム
に同伴する可能性がある。ところが、原子番号の大きい
ユウロピウムやガドリニウム等は生成量が小さいので、
アメリシウム等の汚染が起きた場合でも汚染の程度は小
さくできる。
を吸着したカラム９に、溶離液として０.１ ＭのＤＴＰ
Ａを溶解した希薄硝酸水溶液１０を通す。ＤＴＰＡと錯
形成しやすいアメリシウムとキュリウムは希土類元素よ
りもカラム中の移動速度が早いので、先に溶離され分離
できる。一連の希土類元素はイオン半径の小さい順にＤ
ＴＰＡと錯形成しやすい。ＦＰとして希土類元素はラン
タンからガドリニウムが生成するので、イオン半径の小
さい順、つまり原子番号の逆順でガドリニウムから溶離
される。このため分離条件によっては、希土類元素のう
ち原子番号の大きな元素はアメリシウム及びキュリウム
に同伴する可能性がある。ところが、原子番号の大きい
ユウロピウムやガドリニウム等は生成量が小さいので、
アメリシウム等の汚染が起きた場合でも汚染の程度は小
さくできる。
【００１８】本実施例によれば、小規模な分離カラムを
用いて長半減期のアメリシウム及びキュリウムを短半減
期の核分裂生成核種である希土類元素から分離できる。
分離したアメリシウム及びキュリウムを再度燃料として
原子炉に戻す等により、廃棄物として環境中に処分しな
いことで放射性廃棄物の管理負担を軽減できる。
用いて長半減期のアメリシウム及びキュリウムを短半減
期の核分裂生成核種である希土類元素から分離できる。
分離したアメリシウム及びキュリウムを再度燃料として
原子炉に戻す等により、廃棄物として環境中に処分しな
いことで放射性廃棄物の管理負担を軽減できる。
【００１９】（実施例２）本発明の第２の実施例とし
て、請求項３に関して、実施例１と同じ固定相にアメリ
シウム，キュリウム及び希土類元素を吸着させて、エチ
レンジアミンテトラ酢酸塩（以下ＥＤＴＡ）を含む水溶
液で溶離し、アメリシウム・キュリウムを希土類元素か
ら粗分離する方法を図２を用いて説明する。
て、請求項３に関して、実施例１と同じ固定相にアメリ
シウム，キュリウム及び希土類元素を吸着させて、エチ
レンジアミンテトラ酢酸塩（以下ＥＤＴＡ）を含む水溶
液で溶離し、アメリシウム・キュリウムを希土類元素か
ら粗分離する方法を図２を用いて説明する。
【００２０】ＴＲＵＥＸプロセスの主工程で発生するア
メリシウム，キュリウム及び希土類元素の硝酸水溶液の
処理及び固定相カラムへのロードは実施例１と同じであ
る。固定相カラム９に０.１ Ｍ程度のＥＤＴＡを溶解し
た希薄硝酸水溶液１５を通し、ＥＤＴＡと錯形成したア
メリシウム，キュリウム及び希土類元素を溶離する。Ｅ
ＤＴＡとの錯形成の大きさはアメリシウム及びキュリウ
ムと希土類元素の間で大きな差異はなく、イオン半径に
のみ依存する。この結果希土類元素は実施例１の場合と
同様にイオン半径の小さい順、つまり原子番号の逆順で
Ｇｄから溶離される。アメリシウムはイオン半径が最も
近いプロメチウムとともに溶離され、キュリウムはサマ
リウムとともに溶離される。アメリシウムとキュリウム
は分離した状態で溶離される。
メリシウム，キュリウム及び希土類元素の硝酸水溶液の
処理及び固定相カラムへのロードは実施例１と同じであ
る。固定相カラム９に０.１ Ｍ程度のＥＤＴＡを溶解し
た希薄硝酸水溶液１５を通し、ＥＤＴＡと錯形成したア
メリシウム，キュリウム及び希土類元素を溶離する。Ｅ
ＤＴＡとの錯形成の大きさはアメリシウム及びキュリウ
ムと希土類元素の間で大きな差異はなく、イオン半径に
のみ依存する。この結果希土類元素は実施例１の場合と
同様にイオン半径の小さい順、つまり原子番号の逆順で
Ｇｄから溶離される。アメリシウムはイオン半径が最も
近いプロメチウムとともに溶離され、キュリウムはサマ
リウムとともに溶離される。アメリシウムとキュリウム
は分離した状態で溶離される。
【００２１】本実施例によれば、アメリシウムとキュリ
ウムを希土類元素から粗分離できる。このときアメリシ
ウムとキュリウムは分離される。
ウムを希土類元素から粗分離できる。このときアメリシ
ウムとキュリウムは分離される。
【００２２】本実施例の方法と実施例１の方法を組み合
わせることにより、アメリシウム，キュリウム及び希土
類元素のすべてを分離することができる。実施例１の方
法でアメリシウムとキュリウムを希土類元素から分離す
る。このアメリシウムとキュリウムを含む溶出液の液性
を再度１Ｍ以上の硝酸水溶液に転換する。この後、再度
ＣＭＰＯとＴＢＰの混合溶媒を含浸させたカラムにロー
ドして、本実施例ですでに述べたＥＤＴＡの希薄硝酸水
溶液で溶離することにより、アメリシウムとキュリウム
を分離できる。キュリウムはアメリシウムに比べて半減
期が短く、軽水炉燃料では生成量も少ない。このためキ
ュリウムはプルトニウムに崩壊させた後、燃料に転換し
て原子炉に戻すという選択肢もあり、そのためのアメリ
シウムとキュリウムの分離は本実施例により達成でき
る。
わせることにより、アメリシウム，キュリウム及び希土
類元素のすべてを分離することができる。実施例１の方
法でアメリシウムとキュリウムを希土類元素から分離す
る。このアメリシウムとキュリウムを含む溶出液の液性
を再度１Ｍ以上の硝酸水溶液に転換する。この後、再度
ＣＭＰＯとＴＢＰの混合溶媒を含浸させたカラムにロー
ドして、本実施例ですでに述べたＥＤＴＡの希薄硝酸水
溶液で溶離することにより、アメリシウムとキュリウム
を分離できる。キュリウムはアメリシウムに比べて半減
期が短く、軽水炉燃料では生成量も少ない。このためキ
ュリウムはプルトニウムに崩壊させた後、燃料に転換し
て原子炉に戻すという選択肢もあり、そのためのアメリ
シウムとキュリウムの分離は本実施例により達成でき
る。
【００２３】
【発明の効果】本発明によれば、長半減期でα放射体の
アメリシウム及びキュリウムをCMPOとＴＢＰの混合抽出
剤を用いた小規模な抽出クロマトグラフィにより希土類
元素から分離できるので、原子炉特性に悪影響を及ぼす
希土類元素を同伴することなく、アメリシウム及びキュ
リウムを原子炉に戻すことができる。これによりアメリ
シウム及びキュリウムを燃料サイクル中に閉じ込めるこ
とが可能となる。
アメリシウム及びキュリウムをCMPOとＴＢＰの混合抽出
剤を用いた小規模な抽出クロマトグラフィにより希土類
元素から分離できるので、原子炉特性に悪影響を及ぼす
希土類元素を同伴することなく、アメリシウム及びキュ
リウムを原子炉に戻すことができる。これによりアメリ
シウム及びキュリウムを燃料サイクル中に閉じ込めるこ
とが可能となる。
【図１】本発明のＤＴＰＡ溶離を用いた場合の分離のブ
ロック図。
ロック図。
【図２】本発明のＥＤＴＡ溶離を用いた場合の分離のブ
ロック図。
ロック図。
１…Purex 抽残液、２…溶媒抽出工程、３…逆抽出工
程、４…ＣＭＰＯ＋TBP混合抽出剤、５…０.１ Ｍ硝
酸、６…核分裂生成核種、７…Ｚｒ，Ｒｕ等、８…濃縮
工程、９…固定相カラム、１０…ＤＴＰＡ水溶液、１１
…カラム洗浄液、１２…アメリシウム，キュリウム、１
３…希土類元素、１４…カラム洗浄廃液。
程、４…ＣＭＰＯ＋TBP混合抽出剤、５…０.１ Ｍ硝
酸、６…核分裂生成核種、７…Ｚｒ，Ｒｕ等、８…濃縮
工程、９…固定相カラム、１０…ＤＴＰＡ水溶液、１１
…カラム洗浄液、１２…アメリシウム，キュリウム、１
３…希土類元素、１４…カラム洗浄廃液。
Claims (3)
- 【請求項１】アメリシウム，キュリウム及び希土類元素
を分離する方法において、これらのイオンを、少なくと
も一つの抽出剤成分として二座配位中性有機リン化合物
を多孔質担体に含浸させた固定相と少なくとも一種類の
有機酸塩を含む水相との間で分配させることを特徴とす
るアメリシウム及びキュリウムの分離方法。 - 【請求項２】請求項１において、前記水相にジエチレン
トリアミンペンタ酢酸塩等のアミノポリ酢酸塩を含む有
機酸塩を含むアメリシウム及びキュリウムの分離方法。 - 【請求項３】請求項１において、前記水相に乳酸塩，α
−ヒドロキシイソ酪酸塩，酒石酸塩，シュウ酸塩，ニト
リロトリ酢酸塩，エチレンジアミンテトラ酢酸塩から選
ばれる少なくとも一つの有機酸塩を含むアメリシウム及
びキュリウムの分離方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26667795A JPH09113689A (ja) | 1995-10-16 | 1995-10-16 | アメリシウム及びキュリウムの分離方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26667795A JPH09113689A (ja) | 1995-10-16 | 1995-10-16 | アメリシウム及びキュリウムの分離方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09113689A true JPH09113689A (ja) | 1997-05-02 |
Family
ID=17434166
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26667795A Pending JPH09113689A (ja) | 1995-10-16 | 1995-10-16 | アメリシウム及びキュリウムの分離方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09113689A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2810679A1 (fr) * | 2000-06-21 | 2001-12-28 | Japan Atomic Energy Res Inst | Procede d'extraction d'americium, de curium et de lanthanides de solutions acides |
| GB2390474A (en) * | 2002-06-20 | 2004-01-07 | Inst Of Res And Innovation | Method of separation and recovery of elements from radioactive liquid wastes |
| JP2010002312A (ja) * | 2008-06-20 | 2010-01-07 | Ihi Corp | 高レベル放射性廃液の供給方法及びその供給設備 |
| JP2015184231A (ja) * | 2014-03-26 | 2015-10-22 | 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構 | アメリシウム及びキュリウム測定用蛍光プローブ、並びにアメリシウム及びキュリウムの分離及び定量分析方法 |
| FR3043830A1 (fr) * | 2015-11-13 | 2017-05-19 | Soletanche Freyssinet | Procedes de decontamination radioactive |
-
1995
- 1995-10-16 JP JP26667795A patent/JPH09113689A/ja active Pending
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| FR2842017A1 (fr) * | 2002-06-20 | 2004-01-09 | Inst Of Res And Innovation | Procede de separation et de recuperation d'elements a partir de dechets radioactifs liquides |
| GB2390474B (en) * | 2002-06-20 | 2004-05-12 | Inst Of Res And Innovation | Method of separation and recovery of elements from radioactive liquid wastes |
| US6843921B2 (en) | 2002-06-20 | 2005-01-18 | Institute Of Research And Innovation | Method of separation and recovery of elements from radioactive liquid wastes |
| JP2010002312A (ja) * | 2008-06-20 | 2010-01-07 | Ihi Corp | 高レベル放射性廃液の供給方法及びその供給設備 |
| JP2015184231A (ja) * | 2014-03-26 | 2015-10-22 | 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構 | アメリシウム及びキュリウム測定用蛍光プローブ、並びにアメリシウム及びキュリウムの分離及び定量分析方法 |
| FR3043830A1 (fr) * | 2015-11-13 | 2017-05-19 | Soletanche Freyssinet | Procedes de decontamination radioactive |
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