[3D01-05] Actnides Separation

[3D01] Adsorption separation of uranium and thorium by ligand-immobilized hydrogel from nitric acid solution

*Masahiko Nakase¹, Tomoo Yamamura², Kenji Shirasaki³, Mitsuie Nagai³, Tohru Kobayashi⁴, Daiju Matsumura⁴, Kenji Takeshita¹ (1. Laboratory for Advanced Nuclear Energy, Tokyo Institute of Technology, 2. Institute for Integrated Radiation and Nuclear Science, Kyoto University, 3. Laboratory of Alpha-Ray Emitters, Institute for Material Research, Tohoku University, 4. Material Sciences Research Center, Japan Atomic Energy Agency)

Keywords:Uranium, Thorium, Reprocessing, Gel/liquid extraction, Solvent Extraction, Separation Science

重合性官能基を有する種々のN,O-ハイブリッドドナー配位子、感温性モノマーのN-イソプロピルアクリルアミド(NIPA)、架橋剤のN,N’-メチレンビスアクリルアミド(BIS)をDMF中でのラジカル重合により感温性ハイドロゲル吸着剤を合成し、硝酸からのU(VI)とTh(IV)の吸着分離挙動を調査した。振とう時間依存性、酸濃度依存性、吸着温度依存性ならびに吸着等温線を取得すると共に、溶媒抽出と分離挙動を比較した。その結果、溶媒抽出とゲル液抽出での分離挙動に差異が見られた。従来NIPA/BISゲルが顕著な感温性を示すのはpH領域だが、高レベル廃液程度の数Mの酸濃度でも温度スイング吸脱着によるU/Th分離の成立性が示唆された。吸着メカニズムの詳細は更なる検討が必要だが、同じ価数のアクチノイドは同様の吸着挙動を示すため、他のアクチノイド元素での吸着挙動も推察可能となった。