KR20180020962A - 희토류 원소로부터의 아메리슘 분리 방법 및 액체 방사성 폐기물로부터의 아메리슘 분리 방법 - Google Patents

희토류 원소로부터의 아메리슘 분리 방법 및 액체 방사성 폐기물로부터의 아메리슘 분리 방법 Download PDF

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Abstract

액체 방사성 폐기물에서 아메리슘을 분리하여 희토류 원소로 분리하는 방법.
본 발명은 방사성 핵종을 추출 및 농축 과정에 관해 액체 방사성 폐기물의 처리를 위한 방사 화학 기술에서 사용할 수있다.
액체 방사성 폐기물의 아메리슘 고립 및 희토류 원소에서 그것을 분리하는 방법은 추출제임을 특징과 유기상의 포화 금속, 아메리슘의 선택으로 다시 추출로 세척하고 아메리슘 및 극성 유기 불소 용매에 중성 유기 추출제의 용액과 질산 방사성 용액에서 희토류 원소의 동시 추출을 포함합니다. N, N, N ', N'- 테트라 알킬 아미드 디 글리콜 산 및 아메리슘을 박리하기 위한 솔루션으로 - 용액 질소 함유 헥산 5 ~ 20 G / L의 킬레이트제를 나머지 5 ~ 60 그램 / 리터 60~240 그램 염석제 / L 반면.
기술적인 결과는 산성 액체 방사성 용액에서 아메리슘 고립 1회 추출 사이클에서 모든 희토류 원소로 분리하는 것이다.

Description

희토류 원소로부터의 아메리슘 분리 방법 및 액체 방사성 폐기물로부터의 아메리슘 분리 방법
본 발명은 방사성 핵종 추출과 농후화과정에 속하고 있으며 방사성 화학기술에서 액체 핵폐기물 처리과정에서 이용될 수 있다.
현대적인 핵연료 이용과정에서 다양한 성분의 핵폐기물이 생성한다. PUREX기술의 라피네이트 처리시 차후에 핵연료로 이용하기 위해 아메리슘을 추출하는 것은 적절하다. 화학적으로 어려운 과제들중에 하나가 마이노 악티니드 (아메리슘, 퀴륨) 동반 핵분열 생성물에서 (란타니드과 이트륨) 부터 분리이다.
아메리슘의 희토류와 동시추출 방법이 알려져 있다- TRUEX [US 5708958 (A) B01D11/04]; TRPO [Liu X., Liang L, Xu J. /Solv. Extr. Ion Exch., 2004, 22(2), 163-173], опубл. 13.01.2013; DIAMEX [Courson O., Leburn M., Malmbeck R., Pagliosa G., Romcr K., Satmark B., Glatz J.-P, / Radiochim. Acta., 2000, V. 88 (12), 857-863]; и др.
이상의 방법의 단점이 아메리슘의 희토류와 동시추출이다.
디알킬인산의 혼합조성물을 이용하여 희토류에서 부터 아메리슘, 퀴륨을 분리 방법이 알려져 있다. TALSPEAK [E.D. Collins, D.E. Benkcr, P.D. Bailey, et al. /Proc. Int. Conf. Global 2005, Tsukuba, Japan, Oct 9-13, 2005, paper #186; Nilsson M.s Nash K.L. /Soiv. Extr. Ion Exch., 2007. 25(6), 665-701].
1 몰/l 이상의 농후도의 질산용액에서 아메리슘, 퀴륨의 추출의 낮은 효율성이 이상방법의 단점이다
디(2 에톨 헥실) 인산염 또는 모노(2 에틸헥실) - 2에틸헥실phosphonate/ N,N,N,N-데트라-2 에틸헥실 디글리콜 아미드 또는 N,N,N,N n-도데칸의 디글리콜산의 tefaoctyldiomid을 이용하여 아메리슘, 퀴륨을 분리 방법이 알려져 있다.
- ALSEP (US 8354085 B1 C22B 60/00 , 발표. 15.01.2013).
아메리슘에 대한 낮은 추출 효율성이 이상의 추출용 혼합물 방법의 단점이다. 포화 탄화 수소 (n-도데칸의) 이용 때문에 유기상의 금속에 대한 용량이 낮은 것을 초래한다. 이 외에도 아메리슘, 퀴륨 재추출 위한 고농도의 콤플렉손을 이용은 재추출물질 처리를 복잡하게 한다.
디글리콜산의 N, N, N′, N′-tetraoctyl diglycolamide (TODGA) 및 탄화수소 희석액 1-옥타놀을 이용하는 아메리슘, 퀴륨의 희토류와 분리방법이 알려져 있다 - innovative SANEX [M. Sypula, A. Wilden, С. Schreinemachers, G. Modolo / Proceedings of the First ACSEPT International Workshop, Lisbon, Portugal 31 March - 2 April 2010, http://www.acsept.org/AIWOproc/AIWO1-PR08-Sypula.pdf].
아메리슘의 선택적인 재추출을 위하여 질산 나트륨을 투입하여 재추출물질 차후의 처리가 어려워 진다는 점이 이상의 방법의 단점이다.
아메리슘, 퀴륨의 희토류와 분리방법으로 카르바모일포스핀산화물을 기반으로 하는 추출용액 이용을 거친 것도 알여져 있다 - SETFICS [Y.Koma, M.Watanabe, S.Neraoto, Y.Tanaka//Solv. Extr. Ion Exch., 1998, V. 16, N 6, 1357-1367].
모든 희토류에사 부터 아메리슘, 퀴륨 붕리 불가능성이 니 방법의 단점이다 - 악티니드 (III) 추출물질에 사마륨, 유로퓸과 가돌리늄이 포착된다. 포화 탄화 수소 (n-도데칸의) 이용 때문에 유기상의 금속에 대한 용량이 낮은 것을 초래한다. 아메리슘의 재추출을 위하여 농도기 높은 질산 나트륨을 투입하여 재추출물질 차후의 처리가 어려워 진다.
SHETFlCS-방법상 불소화된 극성용매 이용은 추출용 제도의 금속에 대한 용량 높여 제 3 단계에 넘어가는 거에 지장으로 된다 [RU 2273507 C1 B01D11/00, 10.04.2006 년.]
본 발명제기소와 제일 유사한 방법은 아메리슘, 퀴륨을 모든 희토류와 추출, 차후의 아메리슘, 퀴륨을 재출 단계에 아메리슘, 퀴륨을 희토류와 분리 ? 수정된 SETFICS [A. Shadrin, V. Kamachev, I. Kvasnitzky, ct al. /Proc. Int. Conf. Global 2005, Tsukuba. Japan, Oct 9-13, paper #129]. 이 기술 프로토타입으로 선택되었습니다.
프로토타입 방법은 극성 유기불소 용매의 중성의 유기화합물 (추출용 용제) 용액을 이용하여 방사능 질산 용액에서 악티니드과 희토류를 동시 추출, 금속포화 유기상 세척, 악티니드의 (III) (아메리슘, 퀴륨) 선택적 재추출과 희토류 재추출 단계를 포함한다. 추출용 용제로써 비페닐-N,N-카르바모일메틸렌비 부틸포스핀산화물이 이용되며 추출용 용제로써 메타 nitrobenzoate fluoride, 악티니드의 (III) 재출용 용액으로써 - 0.05 몰/l 콤플렉손 용액 및 0.3 몰/l 염석이 이용된다. 콤플렉손으로써 biethylen pentaoxa acid, 염석으로 질산 나트륨이 이용된다.
프로토타입 방법의 시험결과
원소 미지막 단계의 농도 mg/l
원형용액 라피네이트 세척용액 재추출 악티니드 재추출 희토류
Nd 940 <0.1 6.2 <5 820
Pr 450 <5 5.8 <5 410
Eu 28 <1.3 <1.3 90 <1.3
Sm 350 <1.3 3.5 1310 5.5
Gd 480 <1.3 4.8 1720 <2
Ce 930 <1.2 5.4 <5 830
Y 190 <1.2 2.4 710 <2
원소 미지막 단계의 농도 mg/l
La 540 <1.3 2.1 <1.3 470
완성품의 소비, ml/h 250±25 325±25 185±15 90±5 390±10
프로토타입 방법 아메리슘, 퀴륨의 희토류에서 부터 미완성분리가 프로토타입 방법의 단점이다. TRANSPLUTONIUM 원소 재추출품에 거의 다 사마륨, 유로퓸, 가돌리늄과 이트륨량이 포착된다 (표1). 이 외에 TRANSPLUTONIUM 원소 재추출을 위한 고농도질산 나트륨을 이용 차후의 재추출품 처리를 어렵게 한다.
한 개의 추출사이클간 아메리슘추출과 이의 모든 희토류에부터 분리는 본발명의 목적이다.
한 개의 추출사이클간 산성액체핵페기물에서 아메리슘추출과 이의 모든 희토류에부터 분리는 - 기술 결과이다.
이상의 기술 결과는 극성 불소유기용제의추출용 중성유기용제를 이용하여 질산방사능용액에서 공동 아메리슘과 회토류 추출, 액체핵페기물에서 아메리슘추출과이의 희토류에부터 분리, 금속이 포화된 유기상 세척, 아메리슘 선택적 추출, 아메리슘의 특징은 용액으로 N,N,N',N'-tetra 알킬아마이드biglicolacid 이용되며 아메리슘 추출용 용액으로 - 5-20 g/l 콤플렉손, 5-60 g/l 질소가 들어 있는 유기산 및 60-240 g/l 의 염석을 이용에 말미암아 달성된다.
일부 경우에 극성불소유기용제로써 메타니트로벤젠3불화물 혹은 페닐3 불화메틸술포닐.
혹은 가타경우에는 콤플렉손으로써 이하 목록중에 선택된 아미노폴리카르복실레이트 이용된다:
diethylenetriaminepentaacetic산 (DTPA), 에틸렌디아민사아세트산, 니트릴삼아세트산.
또 다른 경우에 질소가 있는 유기산은이하 목록중에 선택된다: 아미노 아세트산, 니켈린 산, 이아신 , α-알라닌, β- -알라닌, 발린, 노르로이신.
또 다른 경우에 염석으로 질산암모늄이 이용된다.
아메리슘추출용액성분이 수상의 콤플렉손, 질소가 들어 있는 유기산과 염석의 최적한 농도에 기초하여 선택되엇다.
콤플렉손 5 g /l, 질소가 들어 있는 유기산5 g/l, 염석의 60 g /l의 농도가 떨어질 경우 모든 희토류레서 부터아메리슘의 분리가 달성되지 않는다.
콤플렉손 20 g /l, 질소가 들어 있는 유기산60 g/l, 염석의 240 g /l의 이상의 농도는 경제적으로 타당성 없다.
이하의 사례로 본방법 이용가능성을 설명한다.
사례 1
아메리슘과 희토류 공동추출을 이하 같은 방법으로 실현한다. 질산용액의 성분이 표2 반영된다 - 3 몰의 질산이 질벤젠삼화불소의 0, 1 몰 biglicol 산의 N,N,N ', ′- tetraoctyl diglycolamide ( TODGA)반응한다. 서로 다른 상을 분리하고 금속배치율을 정한다. 금속배치율 아래표3 와 같다.
모범 용액성분
금속 La 珞 汲 Nd Sm Eu Gd Y Am
농도
g/l		 0,36 0,58 0,06 1,0 0,24 0,06 0,08 0,11 표시 개수
금속배치율
금속 La 珞 汲 Nd Sm Eu Gd Y Am
D 2 5,6 11 20 70 260 110 700 34
사례 2
과도한 질산을 없애기 위해 금속이 포화된 유기상을 세척한다. 표1에 나온 추출물질이 240 g/l 질산암모늄과 15 g/l 아미노 아세트산과 반응한다. 서로 다른 상을 분리하여 금속배치율을 정한다. 금속배치율 아래표4 와 같다.
금속배치율
금속 La 珞 汲 Nd Sm Eu Gd Y Am
D 5,0 15 32 54 172 650 270 1450 80
사례 3
10 g/l의 diethylenetriaminepentaacetic acid ( DTPA ), 120 g/l 질산암모늄, 60 g/l 피콜린산, 란타늄, 세륨, 프라세오디뮴, 네오디뮴, 사마륨, 유로퓸, 가돌리늄, 이트륨 (각 금속의 10-4 몰/리터 씩) 및 pH = 2,05 아메리슘의 성분이 있는 용액이 , 0,1 몰/리터 N,N,N',N'- tetraoctyl diglycolamide (TODGA)　의 메타 질벤젠삼불화의 용액과 반응한다. 서로 다른 상을 분리 하여금속배치율을 정한다. 금속배치율 아래표5 와 같다. 분리배치율이아래표6 와 같다.
금속배치율
금속 La 珞 汲 Nd Sm Eu Gd Y Am
D 6,5 7 5 4 5 5,5 7,5 45 0,6
분리배치율
D(La)/ D(Ce)/ D(Pr)/ D(Nd)/ D(Sm)/ D(Eu)/ D(Gd)/ D(Y)/
D(Am) D(Am) D(Am) D(Am) D(Am) D(Am) D(Aml D(Am)
11 12 9 6 8 9 12 73
사례 4
10 g/l의 diethylenetriaminepentaacetic acid ( DTPA ), 120 g/l 질산암모늄, 12 g/l 피콜린산, 란타늄, 세륨, 프라세오디뮴, 네오디뮴, 사마륨, 유로퓸, 가돌리늄, 이트륨 (각 금속의 10-4 몰/리터 씩) 및 pH = 2,05 아메리슘의 성분이 있는 용액이 , 0,1 몰/리터 N,N,N',N'- tetraoctyl diglycolamide (TODGA)　의 메타 질벤젠삼불화의 용액과 반응한다. 서로 다른 상을 분리 하여금속배치율을 정한다. 금속배치율 아래표7 와 같다. 분리배치율이아래표8 와 같다.
금속배치율
금속 La 珞 汲 Nd Sm Eu Gd Y Am
D 17 14 8,3 4,2 4,8 5,5 8,1 47 0.7
분리배치율
D(La)/ D(Ce)/ D(Pr)/ D(Nd); D(Sm)/ D(Eu)/ D(Gd)/ D(Y)/
D(Am) D(Am) D(Am) | D(Am) D(Am) D(Am) D(Am) D(Am)
24 20 12 6 7 8 12 67
사례 5
10 g/l의 diethylenetriaminepentaacetic acid ( DTPA ), 120 g/l 질산암모늄, 7,5 g/l 피콜린산, 란타늄, 세륨, 프라세오디뮴, 네오디뮴, 사마륨, 유로퓸, 가돌리늄, 이트륨 (각 금속의 10-4 몰/리터 씩) 및 pH = 2,05 아메리슘의 성분이 있는 용액이 , 0,1 몰/리터 N,N,N',N'- tetraoctyl diglycolamide (TODGA)　의 메타 질벤젠삼불화의 용액과 반응한다. 서로 다른 상을 분리 하여금속배치율을 정한다. 금속배치율 아래표9 와 같다. 분리배치율이 아래표10 와 같다.
금속배치율
금속 La 珞 Pr Nd Sm Eu Gd Y Am
D 19,9 14,8 7,5 4,3 4,0 4,5 6,5 35,0 0,7
분리배치율
D(La)/ D(Am) D(Ce)/
D(Am)		 D(Pr)/
D(Am)		 D(Nd)/ D(Am) D(Sm)/ D(Am) D(Eu)/ D(Am) D(Gd)/ D(Am) D(Y)/ D(Am)
27,1 20,1 10,2 5,8 5,4 6,1 8,9 47,5
사례 6
10 g/l의 diethylenetriaminepentaacetic acid ( DTPA ), 120 g/l 질산암모늄, 12 g/l 피콜린산, 란타늄, 세륨, 프라세오디뮴, 네오디뮴, 사마륨, 유로퓸, 가돌리늄, 이트륨 (각 금속의 10-4 몰/리터 씩) 및 pH = 2,05 아메리슘의 성분이 있는 용액이 , 0,1 몰/리터 N,N,N',N'- tetraoctyl diglycolamide (TODGA)　의 메타 질벤젠삼불화의 용액과 반응한다. 서로 다른 상을 분리 하여금속배치율을 정한다. 금속배치율 아래표11 와 같다. 분리배치율이 아래표12 와 같다
금속배치율
금속 La 珞 汲 Nd Sm Eu Gd Y Am
D 19,6 16,2 8,5 4,8 4,8 5,3 7.5 43.0 0.7
분리배치율
D(La)/ D(Am) D(Ce)/ D(Am) D(Pr)/ D(Am) D(Nd)/ D(Am) D(Sm)/ D(Am) D(Eu)/ D(Am) D(Gd)/ D(Am) D(Y)/ D(Am)
26,2 21,7 11,4 6,4 6,4 7,1 10,1 57,6
사례 7
10 g/l의 diethylenetriaminepentaacetic acid ( DTPA ), 120 g/l 질산암모늄, 60 g/l 피콜린산, 란타늄, 세륨, 프라세오디뮴, 네오디뮴, 사마륨, 유로퓸, 가돌리늄, 이트륨 (각 금속의 10-4 몰/리터 씩) 및 pH = 2,05 아메리슘의 성분이 있는 용액이 , 0,1 몰/리터 N,N,N',N'- tetraoctyl diglycolamide (TODGA)　의 메타 질벤젠삼불화의 용액과 반응한다. 서로 다른 상을 분리 하여금속배치율을 정한다. 금속배치율 아래표13 와 같다. 분리배치율이아래표14 와 같다
금속배치율
금속 Y La 珞 Pr Nd Sm Eu Gd Am
D 11,5 7,0 5,1 3,3 2,4 1,4 1,5 2,1 0,6
분리배치율
D(La)/ D(Ce)/ D(Pr)/ D(Nd)/ D(Sm)/ D(Eu)/ D(Gd)/ D(Y)/
D(Am) D(Am) D(Am) D(Am) D(Am) D(Ara) D(Ara) D(Am)
13 9,1 5,9 4,2 2,5 2,7 3,7 21
사례 8
5 g/l의 diethylenetriaminepentaacetic acid ( DTPA ), 240 g/l 질산암모늄, 5 g/l 피콜린산, 란타늄, 세륨, 프라세오디뮴, 네오디뮴, 사마륨, 유로퓸, 가돌리늄, 이트륨 (각 금속의 10-4 몰/리터 씩) 및 pH = 2 아메리슘의 성분이 있는 용액이, 0,1 몰/리터 N,N,N',N'- tetraoctyl diglycolamide (TODGA)　의 메타 질벤젠삼불화의 용액과 반응한다. 서로 다른 상을 분리하여 금속배치율을 정한다. 금속배치율 아래표15 와 같다. 분리배치율이아래표16 와 같다
금속배치율
금속 La Ce Pr Nd Sm Eu Gd Y Am
D 50 58 33 18 15 14 20 115 3,6
분리배치율
D(La)/ D(Ce)/ D(Pr)/ D(Nd)/ D(Sm)/ D(Eu)/ D(Gd)/ D(Y)/
D(Ara) D(Am) D(Am) D(Am) D(Am) D(Am) D(Am) D(Am)
14 16 9 5 4 4 6 32
사례 9
20 g/l의 diethylenetriaminepentaacetic acid ( DTPA ), 240 g/l 질산암모늄, 5 g/l 피콜린산, 란타늄, 세륨, 프라세오디뮴, 네오디뮴, 사마륨, 유로퓸, 가돌리늄, 이트륨 (각 금속의 10-4 몰/리터 씩) 및 pH = 2, 아메리슘의 성분이 있는 용액이 , 0,1 몰/리터 N,N,N',N'- tetraoctyl diglycolamide (TODGA)　의 메타 질벤젠삼불화의 용액과 반응한다. 서로 다른 상을 분리 하여금속배치율을 정한다. 금속배치율 아래표17 와 같다. 분리배치율이아래표18 와 같다
금속배치율
금속 La Ce Pr Nd Sm Eu Gd Y Am
D 27 20 10 5 4 5 7 41 0,9
분리배치율
D(La)/ D(Ce)/ D(Pr)/ D(Nd)/ D(Sm)/ D(Eu)/ D(Gd)/ D(Y)/
D(Am) D(Am) D(Am) D(Am) D(Am) D(Am) D(Am) D(Am)
30 22 11 6 4 6 8 46
사례 10
10 g/l의 diethylenetriaminepentaacetic acid ( DTPA ), 60 g/l 질산암모늄, 5 g/l 피콜린산, 란타늄, 세륨, 프라세오디뮴, 네오디뮴, 사마륨, 유로퓸, 가돌리늄, 이트륨 (각 금속의 10-4 몰/리터 씩) 및 pH = 2 아메리슘의 성분이 있는 용액이 , 0,1 몰/리터 N,N,N',N'- tetraoctyl diglycolamide (TODGA)　의 메타 질벤젠삼불화의 용액과 반응한다. 서로 다른 상을 분리 하여금속배치율을 정한다. 금속배치율 아래표19 와 같다. 분리배치율이아래표20 와 같다.
금속배치율
금속 La Ce Pr Nd Sm Eu Gd Y Am
D 2,8 2,2 1,1 0,7 0,5 0,6 0,9 5,8 0,1
분리배치율
D(La)/ D(Ce)/ D(Pr)/ D(Nd)/ D(Sm)/ D(Eu)/ D(Gd)/ D(Y)/
D(Am) D(Am) D(Am) D(Am) D(Am) D(Am) D(Ara) D(Am)
사례 11
10 g/l의 diethylenetriaminepentaacetic acid ( DTPA ), 120 g/l 질산암모늄, 9 g/l 피콜린산, 란타늄, 세륨, 프라세오디뮴, 네오디뮴, 사마륨, 유로퓸, 가돌리늄, 이트륨 (각 금속의 10-4 몰/리터 씩) 및 pH = 2,05 아메리슘의 성분이 있는 용액이 , 0,1 몰/리터 N,N,N',N'- tetraoctyl diglycolamide (TODGA)　의 메타 질벤젠삼불화의 용액과 반응한다. 서로 다른 상을 분리 하여금속배치율을 정한다. 금속배치율 아래표21 와 같다. 분리배치율이아래표22 와 같다
금속배치율
금속 La 珞 汲 Nd Sm Eu Gd Y Am
D 18 4,8 5,5 3,7 2,4 2,8 4,1 22 0,4
분리배치율
D(La)/ D(Ce)/ D(Pr)/ D(Nd)/ D(Sm)/ D(Eu)/ D(Gd)/ D(Y)/
D(Am) D(Am) D(Am) D(Am) D(Am) D(Am) D(Am) D(Am)
45 12 14 9 6 7 10 55
사례 12
10 g/l의 diethylenetriaminepentaacetic acid ( DTPA ), 120 g/l 질산암모늄, 9 g/l 피콜린산, 란타늄, 세륨, 프라세오디뮴, 네오디뮴, 사마륨, 유로퓸, 가돌리늄, 이트륨 (각 금속의 10-4 몰/리터 씩) 및 pH = 2,05 아메리슘의 성분이 있는 용액이 , 0,1 몰/리터 N,N,N',N'- tetraoctyl diglycolamide (TODGA)　의 메타 질벤젠삼불화의 용액과 반응한다. 서로 다른 상을 분리 하여금속배치율을 정한다. 금속배치율 아래표23 와 같다. 분리배치율이 아래표24 와 같다.
금속배치율
금속 La Ce Pr Nd Sm Eu Gd Y Am
D 25 6,3 6,3 4,2 2,7 3,1 4,6 26 0,5
분리배치율
D(La)/ D(Ce)/ D(Pr)/ D(Nd)/ D(Sm)/ D(Eu)/ D(Gd)/ D(Y)/
D(Am) D(Am) D(Ara) D(Am) D(Am) D(Am) D(Am) D(Am)
50 13 13 8 5 6 9 52
사례 13
10 g/l의 diethylenetriaminepentaacetic acid ( DTPA ), 120 g/l 질산암모늄, 12 g/l 피콜린산, 란타늄, 세륨, 프라세오디뮴, 네오디뮴, 사마륨, 유로퓸, 가돌리늄, 이트륨 (각 금속의 10-4 몰/리터 씩) 및 pH = 2,05 아메리슘의 성분이 있는 용액이 , 0,1 몰/리터 N,N,N',N'- tetraoctyl diglycolamide (TODGA)　의 메타 질벤젠삼불화의 용액과 반응한다. 서로 다른 상을 분리 하여금속배치율을 정한다. 금속배치율 아래표25 와 같다. 분리배치율이아래표26 와 같다
금속배치율
금속 La Ce Pr Nd Sm Eu Gd Y Am
D 22 6,7 5,4 3,5 2,2 2,6 3,9 21 0,4
분리배치율
D(La)/ D(Ce)/ D(Pr)/ D(Nd)/ D(Sm)/ D(Eu)/ D(Gd)/ D(Y)/
D(Am) D(Am) D(Am) D(Am) D(Am) D(Am) D(Am) D(Am)
55 17 14 9 6 7 10 53
사례 14
10 g/l의 diethylenetriaminepentaacetic acid ( DTPA ), 120 g/l 질산암모늄, 13 g/l 피콜린산, 란타늄, 세륨, 프라세오디뮴, 네오디뮴, 사마륨, 유로퓸, 가돌리늄, 이트륨 (각 금속의 10-4 몰/리터 씩) 및 pH = 2,05 아메리슘의 성분이 있는 용액이 , 0,1 몰/리터 N,N,N',N'- tetraoctyl diglycolamide (TODGA)　의 메타 질벤젠삼불화의 용액과 반응한다. 서로 다른 상을 분리 하여금속배치율을 정한다. 금속배치율 아래표27 와 같다. 분리배치율이아래표28 와 같다
금속배치율
금속 La 珞 Pr Nd Sm Eu Gd Am
D 17 5,5 4,4 2,9 1,9 2,1 3,2 18 0,3
분리배치율
D(La)/ D(Ce)/ D(Pr)/ D(Nd)/ D(Sm)/ D(Eu)/ D(Gd)/ D(Y)/
D(Am) D(Am) D(Am) D(Am) D(Am) D(Am) D(Am) D(Am)
57 18 15 10 6 7 11 60
사례 15
7 g/l의 diethylenetriaminepentaacetic acid ( DTPA ), 120 g/l 질산암모늄, 12 g/l 피콜린산, 란타늄, 세륨, 프라세오디뮴, 네오디뮴, 사마륨, 유로퓸, 가돌리늄, 이트륨 (각 금속의 10-4 몰/리터 씩) 및 pH = 2,05 아메리슘의 성분이 있는 용액이 , 0,1 몰/리터 N,N,N',N'- tetraoctyl diglycolamide (TODGA)　의 메타 질벤젠삼불화의 용액과 반응한다. 서로 다른 상을 분리 하여금속배치율을 정한다. 금속배치율 아래표29 와 같다. 분리배치율이아래표30 와 같다
금속배치율
금속 La Ce Pr Nd Sm Eu Gd Y Am
D 17 12 11 13 15 20 25 12 4,3
분리배치율
D(La)/ D(Ce)/ D(Pr)/ D(Nd)/ D(Sm)/ D(Eu)/ D(Gd)/ D(Y)/
D(Am) D(Am) D(Am) D(Am) D(Am) D(Am) D(Am) D(Am)
4 3 3 3 3 5 6 3
사례 16
5 g/l의 diethylenetriaminepentaacetic acid ( DTPA ), 120 g/l 질산암모늄, 12 g/l 피콜린산, 란타늄, 세륨, 프라세오디뮴, 네오디뮴, 사마륨, 유로퓸, 가돌리늄, 이트륨 (각 금속의 10-4 몰/리터 씩) 및 pH = 2,05 아메리슘의 성분이 있는 용액이 , 0,1 몰/리터 N,N,N',N'- tetraoctyl diglycolamide (TODGA)　의 메타 질벤젠삼불화의 용액과 반응한다. 서로 다른 상을 분리 하여금속배치율을 정한다. 금속배치율 아래표31 와 같다. 분리배치율이아래표32 와 같다
금속배치율
금속 La Ce Pr Nd Sm Eu Gd Y Am
D 4,5 5,9 6,0 7,4 10 15 20 42 3,9
분리배치율
D(La)/ D(Cc)/ D(Pr)/ D(Nd)/ D(Sm)/ D(Eu)/ D(Gd)/ D(Y)/
D(Am) D(Am) D(Am) D(Am) D(Am) D(Am) D(Am) D(Ara)
1,2 1,5 1,5 2 3 4 5 11
사례 17
10 g/l의 diethylenetriaminepentaacetic acid ( DTPA ), 120 g/l 질산암모늄, 12 g/l 피콜린산, 란타늄, 세륨, 프라세오디뮴, 네오디뮴, 사마륨, 유로퓸, 가돌리늄, 이트륨 (각 금속의 10-4 몰/리터 씩) 및 pH = 2,05 아메리슘의 성분이 있는 용액이 , 0,1 몰/리터 N,N,N',N'- tetraoctyl diglycolamide (TODGA)　의 메타 질벤젠삼불화의 용액과 반응한다. 서로 다른 상을 분리 하여금속배치율을 정한다. 금속배치율 아래표33 와 같다. 분리배치율이아래표34 와 같다
금속배치율
竟診應 La 難 汲 Nd Sm Åu Gd Y Am
D 17 9,5 5,3 4,3 3,1 3,7 5,2 28 0,45
분리배치율
D(La)/ D(Ce)/ D(Pr)/ D(Nd)/ D(Sm)/ D(Eu)/ D(Gd)/ D(Y)/
D(Am) D(Am) D(Am) D(Am) D(Am) D(Am) D(Am) D(Am)
34 19 11 9 6 7 10 56
본보기로 아메리슘이 란탄 계열으로 분리하기위해 본 방법을 이용할 수 있는 가능성을 증명한다.
원형 방법보다 본보기는 아메리슘이 중성자독 (사마륨, 유로퓸, 가돌리늄)으로 정련은 할 수 있다. 게다가 이런 아메리슘 물질이 파괴할 수 없는 탄산암모늄이 없습니다.

Claims (5)

  1. 액체 방사성 폐기물의 아메리슘을 분리하여 중성 극성 유기 불소 용매 중의 유기 추출 용액과 방사성 질산 용액에서 아메리슘과 희토류 원소의 관절 추출을 포함한 희토류 원소로 분리하는 것을 특징으로 포화 금속, 아메리슘의 선택으로 다시 추출, 유기상을 세척하는 방법 추출제는 N, N, N ', N'- 테트라 알킬 아미드 디 글리콜 산이며 AM을 박리하기 위한 솔루션으로 ritsiya - 5 ~ 20 g / L의 킬레이트 제 5 ~ 60 그램 / 질소 함유 유기산과 염석제 60~240 g / 리터 L의 용액 조성물.
  2. 제 1항에 있어서, 메타-니트로벤조트리플루오라이드 또는 페닐트리플루오로 메틸술폰이 극성유기불소용매로 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 군에서 선택되는 아미노 폴리카르복시산이 지에 대 초산, 에틸렌디아민테트라아세트산, 니토리로세초산 임을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 1항에 있어서, 질소 함유 유기산이 아미노 초산, 삐코린산, 니코틴산, α-알라닌, β-알라닌, 발린, 노루로이신 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 1항에 있어서, 질산 암모늄을 염석제로 사용하는 것을 특징으로 하는 방법.
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108977658B (zh) * 2018-08-03 2019-10-18 中国核动力研究设计院 一种Ni-63溶液γ核素去除方法
CN109234534B (zh) * 2018-08-08 2019-11-08 中国原子能科学研究院 一种从高放废液中共萃取三价锕系和三价镧系元素的工艺
CN109735729A (zh) * 2019-03-22 2019-05-10 中南大学 一种有机酸钙盐协助酸性萃取剂萃取分离稀土元素的方法
RU2726519C1 (ru) * 2019-12-09 2020-07-14 Акционерное общество "Радиевый институт имени В.Г. Хлопина" Экстракционная смесь для извлечения ТПЭ и РЗЭ из высокоактивного рафината переработки ОЯТ АЭС и способ ее применения
CN113481391B (zh) * 2021-06-24 2023-02-24 福建省长汀金龙稀土有限公司 一种分离稀土元素的方法
CN114164350A (zh) * 2021-11-23 2022-03-11 核工业北京化工冶金研究院 一种从火灾探测器废料中分离241Am回收贵金属的方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6258333B1 (en) * 1999-02-23 2001-07-10 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Method for the simultaneous recovery of radionuclides from liquid radioactive wastes using a solvent
JP2013500485A (ja) * 2009-07-27 2013-01-07 コミッサリア ア レネルジー アトミーク エ オ ゼネルジ ザルタナテイヴ 硝酸水相から選択的にアメリシウムを回収する方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2681923A (en) * 1951-02-27 1954-06-22 Atomic Energy Commission Compounds of the element americium
US5322644A (en) * 1992-01-03 1994-06-21 Bradtec-Us, Inc. Process for decontamination of radioactive materials
JP4524394B2 (ja) 2000-06-21 2010-08-18 独立行政法人 日本原子力研究開発機構 酸性溶液中に存在するアメリシウム及びネオジムの抽出方法
FR2815035B1 (fr) * 2000-10-05 2003-03-07 Commissariat Energie Atomique Procede de coprecipitation d'actinides et procede de preparation d'oxydes mixtes d'actinides
DE10339328A1 (de) * 2003-08-25 2005-03-24 Forschungszentrum Jülich GmbH Verfahren zur Trennung von dreiwertigem Americium von dreiwertigem Curium
RU2335554C2 (ru) * 2006-11-10 2008-10-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Сибирский химический комбинат" Способ извлечения америция в виде диоксида америция из растворов
JP5679159B2 (ja) * 2010-07-05 2015-03-04 信越化学工業株式会社 希土類金属抽出剤の合成方法、及び希土類金属の溶媒抽出用有機相

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6258333B1 (en) * 1999-02-23 2001-07-10 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Method for the simultaneous recovery of radionuclides from liquid radioactive wastes using a solvent
JP2013500485A (ja) * 2009-07-27 2013-01-07 コミッサリア ア レネルジー アトミーク エ オ ゼネルジ ザルタナテイヴ 硝酸水相から選択的にアメリシウムを回収する方法

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