抽出分離方法
【課題】抽出剤を用いて高レベル放射性廃液中のアクチノイドと希土類元素を抽出分離する方法であり、従来の抽出剤と比較して、その抽出剤の合成・取り扱いが容易で、従来の抽出剤よりも分離係数が大きい抽出分離方法を提供する。
【解決手段】本発明の第１の抽出分離方法は、抽出剤としてジオクチルアンモニウムジオクチルジチオカーバメイト（ＤＯＡ＋・ＤＯＤＴＣ−）を用いて、マイナーアクチノイドと希土類元素とが共存する水溶液中からマイナーアクチノイドを選択的に抽出分離する方法である。本発明の第２の抽出分離方法は、抽出有機溶媒、二硫化炭素（ＣＳ２）、及びジオクチルアミン（ＤＯＡ）を用いたｉｎ−ｓｉｔｕ抽出剤生成抽出により、マイナーアクチノイドと希土類元素とが共存する水溶液中からマイナーアクチノイドを選択的に抽出分離する方法である。
【解決手段】本発明の第１の抽出分離方法は、抽出剤としてジオクチルアンモニウムジオクチルジチオカーバメイト（ＤＯＡ＋・ＤＯＤＴＣ−）を用いて、マイナーアクチノイドと希土類元素とが共存する水溶液中からマイナーアクチノイドを選択的に抽出分離する方法である。本発明の第２の抽出分離方法は、抽出有機溶媒、二硫化炭素（ＣＳ２）、及びジオクチルアミン（ＤＯＡ）を用いたｉｎ−ｓｉｔｕ抽出剤生成抽出により、マイナーアクチノイドと希土類元素とが共存する水溶液中からマイナーアクチノイドを選択的に抽出分離する方法である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高レベル放射性廃液中のアメリシウムを代表とする３価マイナーアクチノイドを効果的に抽出・分離・除去する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
使用済み核燃料の再処理によってウランとプルトニウムを分離・回収した後のいわゆる高レベル放射性廃液中には様々な放射性元素が含まれている。この中で特に問題となるのは半減期が非常に長いマイナーアクチノイドのアメリシウムなどの超ウラン元素である。これらの選択的除去が可能となれば高レベル放射性廃液の処理問題は大幅に低減される。このため以前より各国において超ウラン元素の分離・除去の研究が長期間にわたり続けられてきた。
【０００３】
ここで問題となるのはアメリシウムなどの３価の超ウラン元素と化学的性質が類似した３価の希土類元素の存在である。超ウラン元素をそのまま高レベル放射性廃液から直接分離できることが最も好ましいが、それは非常に困難なので、現在各国ともまず超ウラン元素を希土類元素と共に高レベル放射性廃液から一括して分離し、それから両者の分離を行うという方策を指向している。
【０００４】
超ウラン元素と希土類元素とを一括して抽出・分離する抽出剤として、米国では、オクチル（フェニル）−Ｎ，Ｎ−ジイソブチルカーバモイルメチレンホスフィンオキシド［octyl(phenyl)-N,N-diisobutylcarbamoylmethylene phosphine oxide］（ＣＭＰＯ）が開発され、これを用いた分離プロセスであるＴＲＵＥＸ法が開発された。
また、フランスでは、Ｎ，Ｎ’−ジメチル−Ｎ，Ｎ’−ジブチルテトラデシルマロンアミド［N,N'-dimethyl -N,N'-dibutyltetradecyl malonamide］（ＤＭＤＢＴＤＭＡ）のようなジアミド型抽出剤の研究が行われ、これを用いる分離プロセスであるＤＩＡＭＥＸ法が開発された。
【０００５】
また、わが国においては、日本原子力研究所においてＤＭＤＢＴＤＭＡを遥かに上回る分離性能を有するＮ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラオクチル−３−オキサペンタン−１，５−ジアミン（N,N,N',N'-tetraoctyl-3-oxapentane-1,5-diamide）（ＴＯＤＧＡ）が開発された（非特許文献１）。これらの抽出剤では超ウラン元素と希土類元素とが３Ｍ程度の濃度の硝酸水溶液である高レベル放射性廃液中より一括して抽出・分離され、稀薄濃度の硝酸中に逆抽出される。
【０００６】
一方、このような逆抽出液から超ウラン元素を選択的に抽出することにより希土類元素との分離を達成する抽出剤の検索も各国で行われてきた。
中国のＺｈｕらは、ビス（２，４，４’−トリメチルフェニル）ジチオホスフィン酸［bis(2,4,4'-trimethylpentyl)dithiophosphinic acid］であるＣｙａｎｅｘ３０１がこのような目的に適していることを見出した（非特許文献２）。ユーロピウムからのアメリシウムの分離係数は６０００以上と報告されている。しかし、このＣｙａｎｅｘ３０１は、空気により容易に酸化を受け易く、場合によっては１週間程度で酸化されることにより両者の分離機能を失う。
【０００７】
ドイツのＫｏｌａｒｉｋらは２， ６−ジ（５，６−ジプロピル−１，２，４−トリアジン−３−イル）−ピリジン［2,6-di(5,6-dipropyl-1,2,4-triazin-3-yl)-pyridine］（ＤＰＴＰ）がこのような目的に適した抽出剤であることを見出した（非特許文献３）。しかし、この抽出剤は合成が煩雑で、抽出中に沈殿物を生ずるなどの問題点を抱えている。
【０００８】
また、井上勝利らは、ジチオカーバメイトの官能基を有するキトサン誘導体（ジチオカ−バメイト型Ｏ，Ｏ’−デカノイルキトサン）がユウロピウムからのアメリシウムの分離係数が約１２００を示し、分離目的に適した抽出剤であることを見出した（特許文献１）。しかし、この抽出剤の合成は、ＤＰＴＰより改良されてはいるが、それでもかなりの煩雑さを残している。この他にも、後述するｉｎ−ｓｉｔｕ抽出剤生成抽出や他の抽出剤（例えば、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ”−テトラメチルピリジルエチレンジアミンとジ−２−エチルヘキシル−リン酸とを含む抽出剤等。）などが開発されている（例えば特許文献２参照）。
【非特許文献１】館盛勝一，日本原子力学会誌，４２巻，２０００年，ｐ．１１２４−１１２９
【非特許文献２】「Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ Ｉｏｎ Ｅｘｃｈａｎｇｅ」，１４巻，１９９６年，ｐ．６１−６８
【非特許文献３】「Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ Ｉｏｎ Ｅｘｃｈａｎｇｅ」，１７巻，１９９９年，ｐ．１１５５−１１７０
【特許文献１】特開２００３−１８５７９２号公報
【特許文献２】特開２００４−１０８８３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、Ｃｙａｎｅｘ３０１、ＤＰＴＰ、そしてジチオカーバメイト型Ｏ，Ｏ’−デカノイルキトサン等よりも容易に合成できる抽出剤を使用して、従来の抽出剤以上の分離係数で、マイナーアクチノイドと希土類元素を抽出分離できる抽出分離方法を提供するものである。さらに、ｉｎ−ｓｉｔｕ抽出剤生成抽出が可能な抽出分離方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者は、前記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、二つのイオウが配位するジチオカーバメイト官能基を持つ化合物はｆ軌道電子が結合に関与するか否かを識別する有力な手段であると考えた。３価アクチノイドの５ｆ軌道電子は６ｓと６ｐ軌道電子の外側に一部はみ出しているが、３価ランタノイドの４ｆ軌道電子は５ｓと５ｐ軌道電子の内側のみにある。この差が３価アクチノイドと３価希土類元素の化学的の振る舞いに差を生じさせることにより、３価アクチノイドを極めて選択的に抽出できるであろうと考えた。また、特許文献１に記載のジチオカーバメイト型Ｏ，Ｏ’−デカノイルキトサンは、そのジチオカーバメイト官能基以外の母核が極めて大きいため、金属イオンとの錯形成を抑制し、形成した電荷０を持つ抽出化学種の有機溶媒への移行をも抑制しているものと考えた。これを解決する方法として母核の小さなジオクチルアンモニウムジオクチルジチオカーバメイト（ＤＯＡ＋・ＤＯＤＴＣ−）を用いることとして、本発明を完成するに至った。
【００１１】
本発明は、以下の構成を含む。
［１］ 抽出剤としてジオクチルアンモニウムジオクチルジチオカーバメイト（ＤＯＡ＋・ＤＯＤＴＣ−）を用いて、マイナーアクチノイドと希土類元素とが共存する水溶液中からマイナーアクチノイドを選択的に抽出分離することを特徴とする抽出分離方法。
［２］ 抽出有機溶媒、二硫化炭素（ＣＳ２）、及びジオクチルアミン（ＤＯＡ）を用いたｉｎ−ｓｉｔｕ抽出剤生成抽出により、マイナーアクチノイドと希土類元素とが共存する水溶液中からマイナーアクチノイドを選択的に抽出分離することを特徴とする抽出分離方法。
［３］ 前記抽出有機溶媒がニトロベンゼンであることを特徴とする［２］記載の抽出分離方法。
［４］ 前記水溶液が放射性廃液であることを特徴とする［１］〜［３］のいずれかに記載の抽出分離方法。
［５］ 前記マイナーアクチノイドがアメリシウムであり、前記希土類元素がユウロピウムであることを特徴とする［１］〜［４］のいずれかに記載の抽出分離方法。
［６］ 前記抽出分離をｐＨ＝６〜７の液性下で行うことを特徴とする［１］〜［５］のいずれかに記載の抽出分離方法。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、高い分離係数で、マイナーアクチノイドと希土類元素とを抽出分離することができる。また、その際に用いる抽出剤は簡単に合成できて、その取り扱いも容易である。したがって、高レベル放射性廃液の処理問題を解決できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の第１の形態は、抽出剤としてジオクチルアンモニウムジオクチルジチオカーバメイト（ＤＯＡ＋・ＤＯＤＴＣ−）を用いて、マイナーアクチノイドと希土類元素とが共存する水溶液中からマイナーアクチノイドを選択的に抽出分離する方法である。
ここで、マイナーアクチノイドとは、ネプツニウム（Ｎｐ）、アメリシウム（Ａｍ）、キュリウム（Ｃｍ）、バークリウム（Ｂｋ）、カリホルニウム（Ｃｆ）、アインスタイニウム（Ｅｓ）、フェルミウム（Ｆｍ）、メンデレビウム（Ｍｄ）、ノーベリウム（Ｎｏ）、ローレンシウム（Ｌｒ）のことである。ただし、本発明では、マイナーアクチノイドの中でも、水溶液中にて３価が化学的に安定で、しかも長半減期放射性核種を含むアメリシウム、キュリウム、バークリウム及びカリホルニウムが好適である。本発明は、アメリシウム、キュリウム、バークリウム及びカリホルニウムの分離に対してとりわけ効果を発揮するからである。
【００１４】
ジオクチルアンモニウムジオクチルジチオカーバメイト（ＤＯＡ＋・ＤＯＤＴＣ−）は、例えば、Ｚｈｏｎｇ Ｙｕｎらの発表（非特許文献４）を参考にして合成することができる。非特許文献４では、０．６６Ｍのジオクチルアミン（ＤＯＡ）を１０ｍｌのメタノールに溶かし、この溶液に０．０２８Ｍの二硫化炭素（ＣＳ２）を加え、１時間攪拌することにより、ジオクチルアンモニウムジオクチルジチオカーバメイト（ＤＯＡ＋・ＤＯＤＴＣ−）を合成している。
具体的には、ジオクチルアミン（ＤＯＡ）をエタノールに溶解し、濃アンモニア水を加え攪拌しながら過剰量（２倍）の二硫化炭素（ＣＳ２）をゆっくりと加える。室温で１時間攪拌した後、０．１Ｍ塩酸を用いてゆっくりと溶液を中和する。溶液をエバポレートすることでエタノールと残留ＣＳ２を除去する。残った褐色の粘性液体を有機溶媒（ヘキサン）に溶解し純水と振り混ぜることで水溶性の不純物（主に溶媒のエタノールとその反応物）を除去する。有機相を無水硫酸マグネシウムで乾燥した後、エバポレートすることで目的の化合物たるジオクチルアンモニウムジオクチルジチオカーバメイト（ＤＯＡ＋・ＤＯＤＴＣ−）を得る。これを本発明の第１の形態における抽出剤として使用することができる。
［非特許文献４］ 「Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｎ Ｉｎｔｅｒｎｅｔ」，１３巻，６号，２００１年，ｐ．２７
【００１５】
溶媒抽出は基本的に抽出剤を合成し精製したものを用いるのが一般的である。しかし、Ｆｕｚｉｎａｇａらは、ｉｎ−ｓｉｔｕ抽出剤生成抽出というあらたな抽出方法（非特許文献５）を開発している。
［非特許文献５］ 「Ａｎａｌｙｔｉｃａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ」，７巻，１９９１年，ｐ２９−３０
非特許文献５に記載の方法は、キレート抽出剤原料の試薬（数種の有機溶媒）を有機溶媒中で混合することによりキレート抽出剤を生じさせ、そのキレート抽出剤が目的の水相中の金属イオンを有機相中に抽出する方法である。特にキレート試薬が高価である場合や不安定の場合には有効な方法である。
本発明の第２の形態は、（ＤＯＡ＋・ＤＯＤＴＣ−）の合成が比較的簡単であることを利用して、上記ｉｎ−ｓｉｔｕ抽出剤生成抽出を適用するものである。すなわち、本発明の第２の形態は、抽出有機溶媒、二硫化炭素（ＣＳ２）、及びジオクチルアミン（ＤＯＡ）を用いたｉｎ−ｓｉｔｕ抽出剤生成抽出により、マイナーアクチノイドと希土類元素とが共存する水溶液中からマイナーアクチノイドを選択的に抽出分離する抽出分離方法である。具体的には、抽出有機溶媒に二硫化炭素とジオクチルアミンを加えて、抽出有機溶媒中で（ＤＯＡ＋・ＤＯＤＴＣ−）を合成し、これを抽出剤として利用する方法である
この場合には、抽出有機溶媒にＤＯＡと、ＤＯＡの２倍のモル数のＣＳ２とを加えるのが望ましい。
また、（ＤＯＡ＋・ＤＯＤＴＣ−）の合成がより簡単で、かつ、マイナーアクチノイドの抽出率がより高くなることから、前記抽出有機溶媒はニトロベンゼンであることが好ましい。
【００１６】
本発明の抽出分離方法は、前記水溶液が放射性廃液である場合にとりわけ効果を発揮する。
また、本発明の抽出分離方法は、前記マイナーアクチノイドがアメリシウムであり、前記希土類元素がユウロピウムである場合にとりわけ効果を発揮する。
さらに、本発明の抽出分離方法は、前記抽出分離をｐＨ＝６〜７の液性下で行うことが好ましい。本発明の抽出分離方法をｐＨ＝６〜７の液性下で行えば、マイナーアクチノイドをより選択的に抽出分離できる。なお、ｐＨが６より小さくても、７より大きくてもマイナーアクチノイドの選択性が低下する傾向にある。
【実施例】
【００１７】
以下に本発明の実施例について説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
［実施例１］
２５℃の恒温水槽中で抽出剤としてジオクチルアンモニウムジオクチルジチオカーバメイト（ＤＯＡ＋・ＤＯＤＴＣ−）を用いて、３価ランタノイド、アクチノイドイオンの溶媒抽出を行う。ランタノイド（３価）としては152,154Ｅｕ（３価）、マイナーアクチノイド（３価）としては241Ａｍ（３価）を用いる。
まず、０．０９０Ｍに調整した（ＤＯＡ＋・ＤＯＤＴＣ−）−ニトロベンゼン溶液（１．００ｍｌ）を同量の初期水素イオン濃度に調整した後に１．００Ｍの（Ｈ，Ｎａ）ＮＯ３水溶液と混合し、トレーサ量の241Ａｍ（３価）と152,154Ｅｕ（３価）を含む０．１０ＭのＨＣｌＯ４水溶液を１μｌ加え、２５℃の水中で１時間恒温振とうする。ついで、遠心分離した後、各相を同量分取し、各相の放射能をＮａＩ（Ｔｌ）固体シンチレーションカウンター（アロカ社製ＡＲＣ−２０００）又は高純度Ｇｅ半導体検出器（セイコー・イージーアンドジー社製４ＭＸ２０Ｐ４）を用いて測定する。測定により得られた各相のγ線の放射能量より分配比（Ｄ＝有機相の放射能／水相の放射能）を算出する。また、水相の分配平衡後のｐＨをｐＨメーターにより測定する。
【００１８】
０．０９０Ｍの（ＤＯＡ＋・ＤＯＤＴＣ−）−ニトロベンゼン溶液を用いた時の、１．００Ｍの（Ｈ，Ｎａ）ＮＯ３水溶液の水素イオン濃度と分配平衡後の水溶液ｐＨの関係を図１に示す。図１によれば、ニトロベンゼン中の（ＤＯＡ＋・ＤＯＤＴＣ−）濃度と１．００Ｍの（Ｈ，Ｎａ）ＮＯ３水溶液の初期水素イオン濃度から、分配平衡後の水溶液相のｐＨは容易に調整でき、その再現性は極めてよいことが判る。
241Ａｍ（３価）及び152,154Ｅｕ（３価）の抽出分配平衡後のｐＨと、分配比（Ｄ）との関係を図２に示す。 図２によれば、ｐＨ＝６．５付近で、Ｅｕに比べＡｍが１．０×１０４倍以上抽出されている。分離係数は、ｐＨ＝６．５において１．６６×１０４であり、３価マイナーアクチノイド（アメリシウム）の値が３価希土類元素（ユウロピウム）の値と比較して格段に大きなことが判る。また、ｐＨに対するｌｏｇＤの傾きはＥｕで３、Ａｍで６であった。ＥｕとＡｍでｐＨに対するｌｏｇＤの傾きが異なる様子は、有機相中の（ＤＯＡ＋・ＤＯＤＴＣ−）濃度が酸による分解等により変化して、有機相の色の変化することから示唆された。
【００１９】
［実施例２］
０．７９６８１ｇのジオクチルアミン（ＤＯＡ）と０．２５１２６ｇの二硫化炭素（ＣＳ２）をニトロベンゼンに溶解し、そして混合した後に２０．０ｍｌの溶液とする。これはＤＯＡとＣＳ２のそれぞれが０．１６５Ｍに相当する。その調整したニトロベンゼン溶液（Ｘ）と、初期水素イオン濃度に調整した１．００Ｍの（Ｈ，Ｎａ）ＮＯ３水溶液、トレーサ量の241Ａｍ（３価）または152,154Ｅｕ（３価）を含む０．１０ＭのＨＣｌＯ４水溶液１μｌを合わせた水溶液（Ｙ）とを、体積比Ｘ：Ｙ＝１：１で混合し、２５℃の恒温水槽中で１時間恒温振とうする。
そして、遠心分離後、各相を同量分取し、各相の放射能をＮａＩ（Ｔｌ）固体シンチレーションカウンター又は高純度Ｇｅ半導体検出器を用いて測定する。測定により得られた各相のγ線の放射能量より分配比（Ｄ）を算出する。また、水相の分配平衡後のｐＨをｐＨメーターにより測定する。
（０．１６５Ｍ ＤＯＡ + ０．１６５Ｍ ＣＳ２）−ニトロベンゼン溶液を用いた時の、１．００Ｍの（Ｈ，Ｎａ）ＮＯ３水溶液の水素イオン濃度と分配平衡後の水溶液ｐＨとの関係を図３に示す。 図３によれば、分配平衡後の水溶液のｐＨは容易に調整でき、その再現性も極めてよいことが判る。
241Ａｍ（３価）及び152,154Ｅｕ（３価）の抽出分配平衡後のｐＨと、分配比（Ｄ）との関係を図４に示す。Ｅｕに比べＡｍがより良く抽出されており、分離係数は、ｐＨ=６．５において２．２８×１０４である。この値は、抽出剤としてＣｙａｎｅｘ３０１（非特許文献２）を用いた場合のユウロピウムからのアメリシウムの分離係数である約６０００よりも遥かに大きい。
また、ジオクチルアンモニウムジオクチルジチオカーバメイト（ＤＯＡ＋・ＤＯＤＴＣ−）の原料たるジオクチルアミン（ＤＯＡ）と二硫化炭素（ＣＳ２）をニトロベンゼンに溶解してのｉｎ−ｓｉｔｕ抽出剤生成抽出によっても、ジオクチルアンモニウムジオクチルジチオカーバメイト（ＤＯＡ＋・ＤＯＤＴＣ−）を用いた時とほぼ同じ分配比を示していることが判る。
（ＤＯＡ＋・ＤＯＤＴＣ−）による抽出及びｉｎ−ｓｉｔｕ抽出剤生成抽出における平衡ｐＨと、抽出百分率との関係を図５に示す。図５によれば、（ＤＯＡ＋・ＤＯＤＴＣ−）による抽出と、ＤＯＡ＋ＣＳ２を用いるｉｎ−ｓｉｔｕ抽出剤生成抽出はいずれも、同様に３価マイナーアクチノイド（アメリシウム）と３価希土類元素（ユウロピウム）をｐＨ＝６．５付近でほぼ完全に分離できることが判る。
なお、分離係数とは、アメリシウムの分配比／ユウロピウムの分配比の比を言う。
【００２０】
なお、特許文献１に記載の発明によれば、分離係数は、ｐＨ = ３．０で８６、ｐＨ =３．５５で３３３、ｐＨ = ４．０で１２２７とされており、これら分離係数は、実施例１及び実施例２に比べると一桁以上も小さな値である。また、特許文献２に記載の発明によれば、アメリシウムの分配比が２２であるのに対してＬａ〜Ｇｄの希土類元素の分配比は約０．５以下であり、これも、実施例１及び実施例２に比べると分離係数は約３桁も低い。
【００２１】
上述した結果より、ジオクチルアミンジオクチルジチオカーバメイト（ＤＯＡ＋・ＤＯＤＴＣ−）を用いた溶媒抽出法による抽出分離方法である実施例１、並びに、ジオクチルアミン（ＤＯＡ）と二硫化炭素（ＣＳ２）を抽出有機溶媒に溶解してのｉｎ−ｓｉｔｕ抽出剤生成による抽出分離方法である実施例２によれば、マイナーアクチノイド（アメリシウム）を希土類元素（ユウロピウム）から選択的に抽出・分離するのに非常に有効であることは明らかである。
なお、本発明の抽出分離方法によれば、水素イオン濃度を調整することにより、抽出されたマイナーアクチノイド（アメリシウム）を水溶液に戻すことも容易である。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】１．００Ｍ （Ｈ，Ｎａ）ＮＯ３水溶液の１．００ｍｌと０．１０Ｍ ＨＣｌＯ４水溶液の１μｌからなる水溶液の初期水素イオン濃度（［Ｈ＋］ｉｎｉｔｉａｌ）と、それらと０．０９０Ｍ （ＤＯＡ＋・ＤＯＤＴＣ−）−ニトロベンゼンの１．００ｍｌを２５℃の恒温水槽中で１時間恒温振とうした後の水相の平衡ｐＨ （ｐＨｅｑ）との関係を示すグラフである。
【図２】０．０９０Ｍ （ＤＯＡ＋・ＤＯＤＴＣ−）−ニトロベンゼン溶液及び１．００Ｍ （Ｈ，Ｎａ）ＮＯ３水溶液における分配平衡後の水相のｐＨと、Ｅｕ（３価）とＡｍ（３価）の分配比（Ｄ）の対数値との関係を示すグラフである。
【図３】１．００Ｍ （Ｈ，Ｎａ）ＮＯ３水溶液の１．００ｍｌと０．１０Ｍ ＨＣｌＯ４水溶液の１μｌからなる水溶液の初期水素イオン濃度（［Ｈ＋］ｉｎｉｔｉａｌ）と、それらと（０．１６５Ｍ ＤＯＡ＋０．１６５Ｍ ＣＳ２）−ニトロベンゼンの１．００ｍｌを２５℃の恒温水槽中で１時間恒温振とうした後の水相の平衡ｐＨ （ｐＨｅｑ）との関係を示すグラフである。
【図４】（０．０９０Ｍ （ＤＯＡ＋・ＤＯＤＴＣ−）−ニトロベンゼン溶液、又は（０．１６５Ｍ ＤＯＡ＋０．１６５Ｍ ＣＳ２）−ニトロベンゼン溶液及び１．００Ｍ （Ｈ，Ｎａ）ＮＯ３水溶液における分配平衡後の水相のｐＨと、Ｅｕ（３価）とＡｍ（３価）の分配比（Ｄ）の対数値（ｌｏｇＤ）との関係を示すグラフである。
【図５】（ＤＯＡ＋・ＤＯＤＴＣ−）による抽出及びｉｎ−ｓｉｔｕ抽出剤生成抽出における平衡ｐＨと、Ｅｕ（３価）及びＡｍ（３価）の抽出百分率との関係を示すグラフである。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高レベル放射性廃液中のアメリシウムを代表とする３価マイナーアクチノイドを効果的に抽出・分離・除去する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
使用済み核燃料の再処理によってウランとプルトニウムを分離・回収した後のいわゆる高レベル放射性廃液中には様々な放射性元素が含まれている。この中で特に問題となるのは半減期が非常に長いマイナーアクチノイドのアメリシウムなどの超ウラン元素である。これらの選択的除去が可能となれば高レベル放射性廃液の処理問題は大幅に低減される。このため以前より各国において超ウラン元素の分離・除去の研究が長期間にわたり続けられてきた。
【０００３】
ここで問題となるのはアメリシウムなどの３価の超ウラン元素と化学的性質が類似した３価の希土類元素の存在である。超ウラン元素をそのまま高レベル放射性廃液から直接分離できることが最も好ましいが、それは非常に困難なので、現在各国ともまず超ウラン元素を希土類元素と共に高レベル放射性廃液から一括して分離し、それから両者の分離を行うという方策を指向している。
【０００４】
超ウラン元素と希土類元素とを一括して抽出・分離する抽出剤として、米国では、オクチル（フェニル）−Ｎ，Ｎ−ジイソブチルカーバモイルメチレンホスフィンオキシド［octyl(phenyl)-N,N-diisobutylcarbamoylmethylene phosphine oxide］（ＣＭＰＯ）が開発され、これを用いた分離プロセスであるＴＲＵＥＸ法が開発された。
また、フランスでは、Ｎ，Ｎ’−ジメチル−Ｎ，Ｎ’−ジブチルテトラデシルマロンアミド［N,N'-dimethyl -N,N'-dibutyltetradecyl malonamide］（ＤＭＤＢＴＤＭＡ）のようなジアミド型抽出剤の研究が行われ、これを用いる分離プロセスであるＤＩＡＭＥＸ法が開発された。
【０００５】
また、わが国においては、日本原子力研究所においてＤＭＤＢＴＤＭＡを遥かに上回る分離性能を有するＮ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラオクチル−３−オキサペンタン−１，５−ジアミン（N,N,N',N'-tetraoctyl-3-oxapentane-1,5-diamide）（ＴＯＤＧＡ）が開発された（非特許文献１）。これらの抽出剤では超ウラン元素と希土類元素とが３Ｍ程度の濃度の硝酸水溶液である高レベル放射性廃液中より一括して抽出・分離され、稀薄濃度の硝酸中に逆抽出される。
【０００６】
一方、このような逆抽出液から超ウラン元素を選択的に抽出することにより希土類元素との分離を達成する抽出剤の検索も各国で行われてきた。
中国のＺｈｕらは、ビス（２，４，４’−トリメチルフェニル）ジチオホスフィン酸［bis(2,4,4'-trimethylpentyl)dithiophosphinic acid］であるＣｙａｎｅｘ３０１がこのような目的に適していることを見出した（非特許文献２）。ユーロピウムからのアメリシウムの分離係数は６０００以上と報告されている。しかし、このＣｙａｎｅｘ３０１は、空気により容易に酸化を受け易く、場合によっては１週間程度で酸化されることにより両者の分離機能を失う。
【０００７】
ドイツのＫｏｌａｒｉｋらは２， ６−ジ（５，６−ジプロピル−１，２，４−トリアジン−３−イル）−ピリジン［2,6-di(5,6-dipropyl-1,2,4-triazin-3-yl)-pyridine］（ＤＰＴＰ）がこのような目的に適した抽出剤であることを見出した（非特許文献３）。しかし、この抽出剤は合成が煩雑で、抽出中に沈殿物を生ずるなどの問題点を抱えている。
【０００８】
また、井上勝利らは、ジチオカーバメイトの官能基を有するキトサン誘導体（ジチオカ−バメイト型Ｏ，Ｏ’−デカノイルキトサン）がユウロピウムからのアメリシウムの分離係数が約１２００を示し、分離目的に適した抽出剤であることを見出した（特許文献１）。しかし、この抽出剤の合成は、ＤＰＴＰより改良されてはいるが、それでもかなりの煩雑さを残している。この他にも、後述するｉｎ−ｓｉｔｕ抽出剤生成抽出や他の抽出剤（例えば、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ”−テトラメチルピリジルエチレンジアミンとジ−２−エチルヘキシル−リン酸とを含む抽出剤等。）などが開発されている（例えば特許文献２参照）。
【非特許文献１】館盛勝一，日本原子力学会誌，４２巻，２０００年，ｐ．１１２４−１１２９
【非特許文献２】「Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ Ｉｏｎ Ｅｘｃｈａｎｇｅ」，１４巻，１９９６年，ｐ．６１−６８
【非特許文献３】「Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ Ｉｏｎ Ｅｘｃｈａｎｇｅ」，１７巻，１９９９年，ｐ．１１５５−１１７０
【特許文献１】特開２００３−１８５７９２号公報
【特許文献２】特開２００４−１０８８３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、Ｃｙａｎｅｘ３０１、ＤＰＴＰ、そしてジチオカーバメイト型Ｏ，Ｏ’−デカノイルキトサン等よりも容易に合成できる抽出剤を使用して、従来の抽出剤以上の分離係数で、マイナーアクチノイドと希土類元素を抽出分離できる抽出分離方法を提供するものである。さらに、ｉｎ−ｓｉｔｕ抽出剤生成抽出が可能な抽出分離方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者は、前記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、二つのイオウが配位するジチオカーバメイト官能基を持つ化合物はｆ軌道電子が結合に関与するか否かを識別する有力な手段であると考えた。３価アクチノイドの５ｆ軌道電子は６ｓと６ｐ軌道電子の外側に一部はみ出しているが、３価ランタノイドの４ｆ軌道電子は５ｓと５ｐ軌道電子の内側のみにある。この差が３価アクチノイドと３価希土類元素の化学的の振る舞いに差を生じさせることにより、３価アクチノイドを極めて選択的に抽出できるであろうと考えた。また、特許文献１に記載のジチオカーバメイト型Ｏ，Ｏ’−デカノイルキトサンは、そのジチオカーバメイト官能基以外の母核が極めて大きいため、金属イオンとの錯形成を抑制し、形成した電荷０を持つ抽出化学種の有機溶媒への移行をも抑制しているものと考えた。これを解決する方法として母核の小さなジオクチルアンモニウムジオクチルジチオカーバメイト（ＤＯＡ＋・ＤＯＤＴＣ−）を用いることとして、本発明を完成するに至った。
【００１１】
本発明は、以下の構成を含む。
［１］ 抽出剤としてジオクチルアンモニウムジオクチルジチオカーバメイト（ＤＯＡ＋・ＤＯＤＴＣ−）を用いて、マイナーアクチノイドと希土類元素とが共存する水溶液中からマイナーアクチノイドを選択的に抽出分離することを特徴とする抽出分離方法。
［２］ 抽出有機溶媒、二硫化炭素（ＣＳ２）、及びジオクチルアミン（ＤＯＡ）を用いたｉｎ−ｓｉｔｕ抽出剤生成抽出により、マイナーアクチノイドと希土類元素とが共存する水溶液中からマイナーアクチノイドを選択的に抽出分離することを特徴とする抽出分離方法。
［３］ 前記抽出有機溶媒がニトロベンゼンであることを特徴とする［２］記載の抽出分離方法。
［４］ 前記水溶液が放射性廃液であることを特徴とする［１］〜［３］のいずれかに記載の抽出分離方法。
［５］ 前記マイナーアクチノイドがアメリシウムであり、前記希土類元素がユウロピウムであることを特徴とする［１］〜［４］のいずれかに記載の抽出分離方法。
［６］ 前記抽出分離をｐＨ＝６〜７の液性下で行うことを特徴とする［１］〜［５］のいずれかに記載の抽出分離方法。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、高い分離係数で、マイナーアクチノイドと希土類元素とを抽出分離することができる。また、その際に用いる抽出剤は簡単に合成できて、その取り扱いも容易である。したがって、高レベル放射性廃液の処理問題を解決できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の第１の形態は、抽出剤としてジオクチルアンモニウムジオクチルジチオカーバメイト（ＤＯＡ＋・ＤＯＤＴＣ−）を用いて、マイナーアクチノイドと希土類元素とが共存する水溶液中からマイナーアクチノイドを選択的に抽出分離する方法である。
ここで、マイナーアクチノイドとは、ネプツニウム（Ｎｐ）、アメリシウム（Ａｍ）、キュリウム（Ｃｍ）、バークリウム（Ｂｋ）、カリホルニウム（Ｃｆ）、アインスタイニウム（Ｅｓ）、フェルミウム（Ｆｍ）、メンデレビウム（Ｍｄ）、ノーベリウム（Ｎｏ）、ローレンシウム（Ｌｒ）のことである。ただし、本発明では、マイナーアクチノイドの中でも、水溶液中にて３価が化学的に安定で、しかも長半減期放射性核種を含むアメリシウム、キュリウム、バークリウム及びカリホルニウムが好適である。本発明は、アメリシウム、キュリウム、バークリウム及びカリホルニウムの分離に対してとりわけ効果を発揮するからである。
【００１４】
ジオクチルアンモニウムジオクチルジチオカーバメイト（ＤＯＡ＋・ＤＯＤＴＣ−）は、例えば、Ｚｈｏｎｇ Ｙｕｎらの発表（非特許文献４）を参考にして合成することができる。非特許文献４では、０．６６Ｍのジオクチルアミン（ＤＯＡ）を１０ｍｌのメタノールに溶かし、この溶液に０．０２８Ｍの二硫化炭素（ＣＳ２）を加え、１時間攪拌することにより、ジオクチルアンモニウムジオクチルジチオカーバメイト（ＤＯＡ＋・ＤＯＤＴＣ−）を合成している。
具体的には、ジオクチルアミン（ＤＯＡ）をエタノールに溶解し、濃アンモニア水を加え攪拌しながら過剰量（２倍）の二硫化炭素（ＣＳ２）をゆっくりと加える。室温で１時間攪拌した後、０．１Ｍ塩酸を用いてゆっくりと溶液を中和する。溶液をエバポレートすることでエタノールと残留ＣＳ２を除去する。残った褐色の粘性液体を有機溶媒（ヘキサン）に溶解し純水と振り混ぜることで水溶性の不純物（主に溶媒のエタノールとその反応物）を除去する。有機相を無水硫酸マグネシウムで乾燥した後、エバポレートすることで目的の化合物たるジオクチルアンモニウムジオクチルジチオカーバメイト（ＤＯＡ＋・ＤＯＤＴＣ−）を得る。これを本発明の第１の形態における抽出剤として使用することができる。
［非特許文献４］ 「Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｎ Ｉｎｔｅｒｎｅｔ」，１３巻，６号，２００１年，ｐ．２７
【００１５】
溶媒抽出は基本的に抽出剤を合成し精製したものを用いるのが一般的である。しかし、Ｆｕｚｉｎａｇａらは、ｉｎ−ｓｉｔｕ抽出剤生成抽出というあらたな抽出方法（非特許文献５）を開発している。
［非特許文献５］ 「Ａｎａｌｙｔｉｃａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ」，７巻，１９９１年，ｐ２９−３０
非特許文献５に記載の方法は、キレート抽出剤原料の試薬（数種の有機溶媒）を有機溶媒中で混合することによりキレート抽出剤を生じさせ、そのキレート抽出剤が目的の水相中の金属イオンを有機相中に抽出する方法である。特にキレート試薬が高価である場合や不安定の場合には有効な方法である。
本発明の第２の形態は、（ＤＯＡ＋・ＤＯＤＴＣ−）の合成が比較的簡単であることを利用して、上記ｉｎ−ｓｉｔｕ抽出剤生成抽出を適用するものである。すなわち、本発明の第２の形態は、抽出有機溶媒、二硫化炭素（ＣＳ２）、及びジオクチルアミン（ＤＯＡ）を用いたｉｎ−ｓｉｔｕ抽出剤生成抽出により、マイナーアクチノイドと希土類元素とが共存する水溶液中からマイナーアクチノイドを選択的に抽出分離する抽出分離方法である。具体的には、抽出有機溶媒に二硫化炭素とジオクチルアミンを加えて、抽出有機溶媒中で（ＤＯＡ＋・ＤＯＤＴＣ−）を合成し、これを抽出剤として利用する方法である
この場合には、抽出有機溶媒にＤＯＡと、ＤＯＡの２倍のモル数のＣＳ２とを加えるのが望ましい。
また、（ＤＯＡ＋・ＤＯＤＴＣ−）の合成がより簡単で、かつ、マイナーアクチノイドの抽出率がより高くなることから、前記抽出有機溶媒はニトロベンゼンであることが好ましい。
【００１６】
本発明の抽出分離方法は、前記水溶液が放射性廃液である場合にとりわけ効果を発揮する。
また、本発明の抽出分離方法は、前記マイナーアクチノイドがアメリシウムであり、前記希土類元素がユウロピウムである場合にとりわけ効果を発揮する。
さらに、本発明の抽出分離方法は、前記抽出分離をｐＨ＝６〜７の液性下で行うことが好ましい。本発明の抽出分離方法をｐＨ＝６〜７の液性下で行えば、マイナーアクチノイドをより選択的に抽出分離できる。なお、ｐＨが６より小さくても、７より大きくてもマイナーアクチノイドの選択性が低下する傾向にある。
【実施例】
【００１７】
以下に本発明の実施例について説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
［実施例１］
２５℃の恒温水槽中で抽出剤としてジオクチルアンモニウムジオクチルジチオカーバメイト（ＤＯＡ＋・ＤＯＤＴＣ−）を用いて、３価ランタノイド、アクチノイドイオンの溶媒抽出を行う。ランタノイド（３価）としては152,154Ｅｕ（３価）、マイナーアクチノイド（３価）としては241Ａｍ（３価）を用いる。
まず、０．０９０Ｍに調整した（ＤＯＡ＋・ＤＯＤＴＣ−）−ニトロベンゼン溶液（１．００ｍｌ）を同量の初期水素イオン濃度に調整した後に１．００Ｍの（Ｈ，Ｎａ）ＮＯ３水溶液と混合し、トレーサ量の241Ａｍ（３価）と152,154Ｅｕ（３価）を含む０．１０ＭのＨＣｌＯ４水溶液を１μｌ加え、２５℃の水中で１時間恒温振とうする。ついで、遠心分離した後、各相を同量分取し、各相の放射能をＮａＩ（Ｔｌ）固体シンチレーションカウンター（アロカ社製ＡＲＣ−２０００）又は高純度Ｇｅ半導体検出器（セイコー・イージーアンドジー社製４ＭＸ２０Ｐ４）を用いて測定する。測定により得られた各相のγ線の放射能量より分配比（Ｄ＝有機相の放射能／水相の放射能）を算出する。また、水相の分配平衡後のｐＨをｐＨメーターにより測定する。
【００１８】
０．０９０Ｍの（ＤＯＡ＋・ＤＯＤＴＣ−）−ニトロベンゼン溶液を用いた時の、１．００Ｍの（Ｈ，Ｎａ）ＮＯ３水溶液の水素イオン濃度と分配平衡後の水溶液ｐＨの関係を図１に示す。図１によれば、ニトロベンゼン中の（ＤＯＡ＋・ＤＯＤＴＣ−）濃度と１．００Ｍの（Ｈ，Ｎａ）ＮＯ３水溶液の初期水素イオン濃度から、分配平衡後の水溶液相のｐＨは容易に調整でき、その再現性は極めてよいことが判る。
241Ａｍ（３価）及び152,154Ｅｕ（３価）の抽出分配平衡後のｐＨと、分配比（Ｄ）との関係を図２に示す。 図２によれば、ｐＨ＝６．５付近で、Ｅｕに比べＡｍが１．０×１０４倍以上抽出されている。分離係数は、ｐＨ＝６．５において１．６６×１０４であり、３価マイナーアクチノイド（アメリシウム）の値が３価希土類元素（ユウロピウム）の値と比較して格段に大きなことが判る。また、ｐＨに対するｌｏｇＤの傾きはＥｕで３、Ａｍで６であった。ＥｕとＡｍでｐＨに対するｌｏｇＤの傾きが異なる様子は、有機相中の（ＤＯＡ＋・ＤＯＤＴＣ−）濃度が酸による分解等により変化して、有機相の色の変化することから示唆された。
【００１９】
［実施例２］
０．７９６８１ｇのジオクチルアミン（ＤＯＡ）と０．２５１２６ｇの二硫化炭素（ＣＳ２）をニトロベンゼンに溶解し、そして混合した後に２０．０ｍｌの溶液とする。これはＤＯＡとＣＳ２のそれぞれが０．１６５Ｍに相当する。その調整したニトロベンゼン溶液（Ｘ）と、初期水素イオン濃度に調整した１．００Ｍの（Ｈ，Ｎａ）ＮＯ３水溶液、トレーサ量の241Ａｍ（３価）または152,154Ｅｕ（３価）を含む０．１０ＭのＨＣｌＯ４水溶液１μｌを合わせた水溶液（Ｙ）とを、体積比Ｘ：Ｙ＝１：１で混合し、２５℃の恒温水槽中で１時間恒温振とうする。
そして、遠心分離後、各相を同量分取し、各相の放射能をＮａＩ（Ｔｌ）固体シンチレーションカウンター又は高純度Ｇｅ半導体検出器を用いて測定する。測定により得られた各相のγ線の放射能量より分配比（Ｄ）を算出する。また、水相の分配平衡後のｐＨをｐＨメーターにより測定する。
（０．１６５Ｍ ＤＯＡ + ０．１６５Ｍ ＣＳ２）−ニトロベンゼン溶液を用いた時の、１．００Ｍの（Ｈ，Ｎａ）ＮＯ３水溶液の水素イオン濃度と分配平衡後の水溶液ｐＨとの関係を図３に示す。 図３によれば、分配平衡後の水溶液のｐＨは容易に調整でき、その再現性も極めてよいことが判る。
241Ａｍ（３価）及び152,154Ｅｕ（３価）の抽出分配平衡後のｐＨと、分配比（Ｄ）との関係を図４に示す。Ｅｕに比べＡｍがより良く抽出されており、分離係数は、ｐＨ=６．５において２．２８×１０４である。この値は、抽出剤としてＣｙａｎｅｘ３０１（非特許文献２）を用いた場合のユウロピウムからのアメリシウムの分離係数である約６０００よりも遥かに大きい。
また、ジオクチルアンモニウムジオクチルジチオカーバメイト（ＤＯＡ＋・ＤＯＤＴＣ−）の原料たるジオクチルアミン（ＤＯＡ）と二硫化炭素（ＣＳ２）をニトロベンゼンに溶解してのｉｎ−ｓｉｔｕ抽出剤生成抽出によっても、ジオクチルアンモニウムジオクチルジチオカーバメイト（ＤＯＡ＋・ＤＯＤＴＣ−）を用いた時とほぼ同じ分配比を示していることが判る。
（ＤＯＡ＋・ＤＯＤＴＣ−）による抽出及びｉｎ−ｓｉｔｕ抽出剤生成抽出における平衡ｐＨと、抽出百分率との関係を図５に示す。図５によれば、（ＤＯＡ＋・ＤＯＤＴＣ−）による抽出と、ＤＯＡ＋ＣＳ２を用いるｉｎ−ｓｉｔｕ抽出剤生成抽出はいずれも、同様に３価マイナーアクチノイド（アメリシウム）と３価希土類元素（ユウロピウム）をｐＨ＝６．５付近でほぼ完全に分離できることが判る。
なお、分離係数とは、アメリシウムの分配比／ユウロピウムの分配比の比を言う。
【００２０】
なお、特許文献１に記載の発明によれば、分離係数は、ｐＨ = ３．０で８６、ｐＨ =３．５５で３３３、ｐＨ = ４．０で１２２７とされており、これら分離係数は、実施例１及び実施例２に比べると一桁以上も小さな値である。また、特許文献２に記載の発明によれば、アメリシウムの分配比が２２であるのに対してＬａ〜Ｇｄの希土類元素の分配比は約０．５以下であり、これも、実施例１及び実施例２に比べると分離係数は約３桁も低い。
【００２１】
上述した結果より、ジオクチルアミンジオクチルジチオカーバメイト（ＤＯＡ＋・ＤＯＤＴＣ−）を用いた溶媒抽出法による抽出分離方法である実施例１、並びに、ジオクチルアミン（ＤＯＡ）と二硫化炭素（ＣＳ２）を抽出有機溶媒に溶解してのｉｎ−ｓｉｔｕ抽出剤生成による抽出分離方法である実施例２によれば、マイナーアクチノイド（アメリシウム）を希土類元素（ユウロピウム）から選択的に抽出・分離するのに非常に有効であることは明らかである。
なお、本発明の抽出分離方法によれば、水素イオン濃度を調整することにより、抽出されたマイナーアクチノイド（アメリシウム）を水溶液に戻すことも容易である。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】１．００Ｍ （Ｈ，Ｎａ）ＮＯ３水溶液の１．００ｍｌと０．１０Ｍ ＨＣｌＯ４水溶液の１μｌからなる水溶液の初期水素イオン濃度（［Ｈ＋］ｉｎｉｔｉａｌ）と、それらと０．０９０Ｍ （ＤＯＡ＋・ＤＯＤＴＣ−）−ニトロベンゼンの１．００ｍｌを２５℃の恒温水槽中で１時間恒温振とうした後の水相の平衡ｐＨ （ｐＨｅｑ）との関係を示すグラフである。
【図２】０．０９０Ｍ （ＤＯＡ＋・ＤＯＤＴＣ−）−ニトロベンゼン溶液及び１．００Ｍ （Ｈ，Ｎａ）ＮＯ３水溶液における分配平衡後の水相のｐＨと、Ｅｕ（３価）とＡｍ（３価）の分配比（Ｄ）の対数値との関係を示すグラフである。
【図３】１．００Ｍ （Ｈ，Ｎａ）ＮＯ３水溶液の１．００ｍｌと０．１０Ｍ ＨＣｌＯ４水溶液の１μｌからなる水溶液の初期水素イオン濃度（［Ｈ＋］ｉｎｉｔｉａｌ）と、それらと（０．１６５Ｍ ＤＯＡ＋０．１６５Ｍ ＣＳ２）−ニトロベンゼンの１．００ｍｌを２５℃の恒温水槽中で１時間恒温振とうした後の水相の平衡ｐＨ （ｐＨｅｑ）との関係を示すグラフである。
【図４】（０．０９０Ｍ （ＤＯＡ＋・ＤＯＤＴＣ−）−ニトロベンゼン溶液、又は（０．１６５Ｍ ＤＯＡ＋０．１６５Ｍ ＣＳ２）−ニトロベンゼン溶液及び１．００Ｍ （Ｈ，Ｎａ）ＮＯ３水溶液における分配平衡後の水相のｐＨと、Ｅｕ（３価）とＡｍ（３価）の分配比（Ｄ）の対数値（ｌｏｇＤ）との関係を示すグラフである。
【図５】（ＤＯＡ＋・ＤＯＤＴＣ−）による抽出及びｉｎ−ｓｉｔｕ抽出剤生成抽出における平衡ｐＨと、Ｅｕ（３価）及びＡｍ（３価）の抽出百分率との関係を示すグラフである。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
抽出剤としてジオクチルアンモニウムジオクチルジチオカーバメイト（ＤＯＡ＋・ＤＯＤＴＣ−）を用いて、マイナーアクチノイドと希土類元素とが共存する水溶液中からマイナーアクチノイドを選択的に抽出分離することを特徴とする抽出分離方法。
【請求項２】
抽出有機溶媒、二硫化炭素（ＣＳ２）、及びジオクチルアミン（ＤＯＡ）を用いたｉｎ−ｓｉｔｕ抽出剤生成抽出により、マイナーアクチノイドと希土類元素とが共存する水溶液中からマイナーアクチノイドを選択的に抽出分離することを特徴とする抽出分離方法。
【請求項３】
前記抽出有機溶媒がニトロベンゼンであることを特徴とする請求項２記載の抽出分離方法。
【請求項４】
前記水溶液が放射性廃液であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の抽出分離方法。
【請求項５】
前記マイナーアクチノイドがアメリシウムであり、前記希土類元素がユウロピウムであることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の抽出分離方法。
【請求項６】
前記抽出分離をｐＨ＝６〜７の液性下で行うことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の抽出分離方法。
【請求項１】
抽出剤としてジオクチルアンモニウムジオクチルジチオカーバメイト（ＤＯＡ＋・ＤＯＤＴＣ−）を用いて、マイナーアクチノイドと希土類元素とが共存する水溶液中からマイナーアクチノイドを選択的に抽出分離することを特徴とする抽出分離方法。
【請求項２】
抽出有機溶媒、二硫化炭素（ＣＳ２）、及びジオクチルアミン（ＤＯＡ）を用いたｉｎ−ｓｉｔｕ抽出剤生成抽出により、マイナーアクチノイドと希土類元素とが共存する水溶液中からマイナーアクチノイドを選択的に抽出分離することを特徴とする抽出分離方法。
【請求項３】
前記抽出有機溶媒がニトロベンゼンであることを特徴とする請求項２記載の抽出分離方法。
【請求項４】
前記水溶液が放射性廃液であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の抽出分離方法。
【請求項５】
前記マイナーアクチノイドがアメリシウムであり、前記希土類元素がユウロピウムであることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の抽出分離方法。
【請求項６】
前記抽出分離をｐＨ＝６〜７の液性下で行うことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の抽出分離方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００７−１１４１９５（Ｐ２００７−１１４１９５Ａ）
【公開日】平成１９年５月１０日（２００７．５．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２５７２１８（Ｐ２００６−２５７２１８）
【出願日】平成１８年９月２２日（２００６．９．２２）
【出願人】（３０４０２３３１８）国立大学法人静岡大学 (416)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年５月１０日（２００７．５．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年９月２２日（２００６．９．２２）
【出願人】（３０４０２３３１８）国立大学法人静岡大学 (416)
【Ｆターム（参考）】
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