使用済核燃料再処理廃液からの発熱性核種の選択分離とその癌放射線照射法への応用

乏核燃料后处理废液中热解核素的选择性分离及其在癌症辐射辐照方法中的应用

• 批准号: 23360420
• 负责人: 山崎 浩道
• 金额: $ 10.07万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011-04-01 至 2013-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-23360420/
• 关键词: 保険物理; 環境安全; 放射線医学; 放射性廃棄物

Srに高選択性のDtBuCH18C6(di-t-butylcyclohexano-18-crown-6)化合物抽出剤をスチレン・ジビニルベンゼンポリマーを被覆した多孔性シリカ担体粒子(SiO_2-P)に含浸担持してDtBuCH18C6/SiO_2-P吸着材を創製した。吸着材の基本特性は、フーリエ変換赤外分光分析及び示差熱・熱重量分析により、その表面構造や重量組成・熱分解特性を測定評価した。DtBuCH18C6/SiO_2-P吸着材はSEM観察により良好な調製が確認され、粒径は50□m程度であった。耐熱性に関してはSiO_2-P担体には見られないピーク(約160～180℃)が得られたのでDtBuCH18C6の分解であると推定される。SiO_2-P、抽出剤、改質剤の熱重量減少が仕込み量とよく一致したDtBuCH18C6/SiO_2-P吸着材を用いて、硝酸溶液中における代表的なFP元素 (Cs, Sr, La, Nd, Sm, Gd, Zr, Mo, 白金族)の吸着試験を行うとともに、カラムに充填して抽出クロマトグラフ法による分離試験を検討した。吸着材にSrのみの収着を確認した。また、2～3M硝酸で高い吸着性(分配係数は約180cm^3/g)を示した。Srに対する分配係数は温度の増加と共に低下した。Sr吸着量は平衡濃度60mM付近で平衡に達した(平衡吸着量:約0.30mmol/g)。また、Srの吸着はおおかたLangmuir型であるとわかった。EPMA分析によりSrはDtBuCH18C6/SiO_2-Pの内部まで収着したことを確認できた。次に、破過試験において、線流速を小さくすると5%破過が増加した(0.64cm/minで全吸着容量0.26mmol/g)。破過試験回数によって吸着材カラムの劣化が見られた。充填したSr吸着材の量に対する通液した溶液量を考慮して評価する必要がある。全収着量を溶離するために、約38.2BVの溶離液が必要であった。また、Sr・Baとその他FP元素を分離することができた。

DtBuCH18C6 (di-t-butylcyclohexano-18-crown-6), a highly selective Sr compound, was prepared by coating porous carrier particles (SiO_2-P) with DtBuCH18C6/SiO_2-P sorbents. The basic characteristics of sorbent materials include: spectroscopic analysis, differential thermal analysis, thermogravimetric analysis, surface structure, weight composition and thermal decomposition characteristics. DtBuCH18C6/SiO_2-P sorbents are well prepared and confirmed by SEM observation, and the particle size is about 50 m. The thermal stability of SiO_2-P supports is related to the decomposition of DtBuCH_(18) C_6 at about 160~180℃. SiO_2-P, extraction agent and modifier have the same thermal weight reduction as DtBuCH18C6/SiO_2-P sorbents. The adsorption test of FP elements (Cs, Sr, La, Nd, Sm, Gd, Zr, Mo, platinum group) in nitric acid solution is discussed. The absorption of Sr is confirmed. 2~3M nitric acid has a high adsorption capacity (partition coefficient is about 180 cm^3/g). The distribution coefficient of Sr increases and decreases. Sr sorption was near equilibrium at 60mM (equilibrium sorption: about 0.30 mmol/g).また、Srの吸着はおおかたLangmuir型であるとわかった。EPMA analysis of Sr DtBuCH18C6/SiO_2-P and its internal structure In addition, through the test medium, the linear flow rate was reduced to 5% and increased (0.64cm/min, total adsorption capacity 0.26mmol/g). Deterioration of the adsorbent system was observed during the test period. It is necessary to consider the amount of Sr to be filled in the solution. The total amount of solution is about 38.2 BV. Sr Ba and other FP elements are separated.

项目成果

大環状化合物吸着剤を用いたCs及びSrの分離回収に関する研究;(2)複合吸着剤による方法

大环化合物吸附剂分离回收Cs、Sr的研究（2）复合吸附剂法；

• 发表时间: 2011
• 作者: 呉艶;登澤大介;伊藤辰也;金聖潤;人見啓太朗;多田勉;山崎浩道;石井慶造
• 通讯作者: 石井慶造

Selective Separation and Recovery of Cesium and Strontium from High Level Liquid Waste by Two Macroporous Silica-Based Supramolecular Recognition Absorbents

两种大孔二氧化硅基超分子识别吸附剂从高放废液中选择性分离回收铯和锶

• 发表时间: 2011
• 期刊: Proc.of.GLOBAL 2011
• 作者: Y.Wu;D.Tozawa;T.Ito;S.-Y.Kim;K.Hitomi;T.Tada;E.Kuraoka;H.Yamazaki;K.Ishii
• 通讯作者: K.Ishii

Equilibrium and kinetic studies of selective adsorption and separation for strontium using DtBuCH18C6 loaded resin

• DOI: 10.1080/00223131.2012.660022
• 发表时间: 2012-02
• 期刊: Journal of Nuclear Science and Technology
• 影响因子: 1.2
• 作者: Yan Wu;Seongyun Kim;D. Tozawa;T. Ito;T. Tada;K. Hitomi;E. Kuraoka;H. Yamazaki;K. Ishii

大環状化合物吸着剤を用いたCs及びSrの分離回収に関する研究;(3)分離回収プロセスの検討

大环化合物吸附剂分离回收Cs、Sr的研究（3）分离回收工艺研究；

• 发表时间: 2011
• 作者: 伊藤辰也;登澤大介;呉艶;人見啓太朗;多田勉;金聖潤;山崎浩道;石井慶造
• 通讯作者: 石井慶造