JPH04118593A - プルトニウムの回収方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

［０００１］ 本発明は水溶液中に存在するプルトニウム（ＩＶ価）を
回収する方法に関するものである。 ［０００２］

【発明の背景】

さらに具体的には、本発明は、この金属の塩によって汚
染された水溶液、たとえば照射燃料の再処理に由来する
分裂生成物の濃縮溶液および再処理設備からの排液中の
最後の痕跡量のプルトニウムを回収するために、または
プルトニウムの濃縮溶液からプルトニウムをアメリシウ
ムから分離するために、少なくとも１種類のクラウン化
合物を使用する方法に関する。 ［０００３］ 数年間にわたって、照射核燃料を再処理するなめに最も
広く使用されてきた技術は、燃料を硝酸溶液に溶解し、
次いでウラニウムとプルトニウムを後者から抽出するよ
うに得られた硝酸溶液を有機溶媒と接触させ、水溶液中
に残留するほとんどの分裂生成物からそれらを分離する
ことから成っている；この水溶液は濃縮分裂生成物溶液
に対応するが、それは一般に回収することが必要な痕跡
量のプルトニウムを含有する。同様に、処理の最後に、
回収する必要がある痕跡量のプルトニウムを含有する水
性排液もまた回収される。 ［０００４］ この型の処理を行うために現在知られている方法は結果
として満足な結果を得ることを生じるが、これらすべて
の溶液のプルトニウム汚染除去％を更に改善することは
依然として好都合なことである。 ［０００５］ プルトニウムの汚染除去および精製に関するもう一つの
問題はプルトニウム濃縮溶液の場合に存在し、すなわち
その溶液は老化するとき、分離を必要とする、アメリシ
ウムのような、プルトニウムの子によって汚染されるこ
とが知られている。 ［０００６］

【発明の概要】

本発明の目的は水溶液中に存在するプルトニウムを回収
する方法を提供することにあり、この方法はまた大きく
希釈された溶液中の最後の痕跡量のプルトニウムを回収
し、濃縮溶液からプルトニウムをアメリシウムから分離
することを可能ならしめる。 ［０００７］ 本発明によれば、これらの成果はプルトニウム抽出器と
してクラウン化合物を使用することによって得られる。 ［０００８］ 本発明によれば、照射核燃料再処理用一次サイクルに起
源する核分裂生成物濃縮溶液、または照射核燃料再生設
備に起源する水性排液、またはアメリシウム含有プルト
ニウムの濃縮溶液のいずれかによって構成される水溶液
中に存在するプルトニウム（ＩＶ価）を回収する方法は
、この溶液をクラウン化合物と接触させることからなり
、このことはその水溶液の極度に高いプルトニウム汚染
除去％を得ることを可能ならしめる。 ［０００９］ 事実、本発明によれば、クラウン化合物はプルトニウム
に対して高い親和性を有し、水溶液中に残留する痕跡量
のプルトニウムと錯体を形成し、有機溶媒からそれらを
抽出して固相にそれらを固定するために使用することが
できることが発見された。 ［００１０］ 本発明の方法に使用することができるクラウン化合物は
さまざまな型のもの、たとえばＥ、ＷＥＢＥＲの″′ク
ラウン化合物、性質と実際″という標題の刊行物の３４
〜８２頁に記載されている型のものであり得る。従って
式（Ｉ）

【化４】 ［００１１］ 及び式（ＩＩ）

【化５】 ［００１２］ 式中、ｎはＯに等しいかまたは１〜４の範囲の整数であ
る、［００１３］ を満足するクラウン化合物化合物を使用することができ
る。 ［００１４］ 前記クラウン化合物の例として、ｎが１に等しい（ＤＣ
Ｈ１８Ｃりまたはｎが２に等しい（ＤＣＨ２４Ｃ８）の
式（Ｉ）のもの、並びにｎが１に等しい（ＤＢ　　１８
Ｃ６）およびｎが２に等しい式（ＩＩ）のものがあり得
る。 ［００１５］ また、次の式（ＩＩＩ）

【化６】 ［００１６］ 式（ＩＶ）

【化７】 ［００１７］ または式（Ｖ）

【化８】 ［００１８］ 式中、ｎはＯｌｌまたは２に等しい、 ［００１９］ を満足するクラウン化合物も使用することができる。 ［００２０］ これらのクラウン化合物は異性体の混合物の形で、また
は純粋な異性体の形で使用することもできる。 ［００２１］ 好ましくは、クラウン化合物がｎが１に等しい式（Ｉ）
を満足するとき、それはプルトニウムに対して大きな親
和性を持つので、ｃ　ｉ　５−ｓｙｎ−ｃ　ｉ　ｓ異性
体が痕跡量のプルトニウムを含有する溶液の場合に使用
される。 ［００２２］ 他方、プルトニウムの濃縮溶液の場合には、ｃ　１ｓ−
ａｎｔ　１−ｃｉｓプルトニウム異性体錯体の溶解度が
ｃ　ｉ　ｓ−ｓ　ｙｎ−ｃ　ｉ　ｓプルトニウム異性体
錯体の溶解度よりずっと大きいのでｃ　１ｓ−ａｎｔ　
ｉ　−ｃ　ｉｓ異性体を使用することが好ましい。 ［００２３］ 事実、ＤＣＨ１８Ｃ６含量が両方の場合とも０．２６８
モル／ｌであるとき、例として、ｃ　ｉ　５−ｓｙｎ−
ｃ　ｉ　ｓ異性体の場合に、その錯体の溶解度が４ｇ／
ｌより小さいのに、一方ｃｉｓ−ａｎｔｉ−ｃｉｓ異性
体にツリ）で（よ３０ｇ／■より大きい。 ［００２４］ 従って、アメリシウムを含有するプルトニウム溶液のよ
うな、プルトニウムの濃縮溶液を処理するとき、沈殿に
関する何等の危険もなく有機溶液からすべてのプルトニ
ウムを抽出することができる。 ［００２５］ また、大きく希釈された溶液およびプルトニウムの濃縮
溶液の両方ともに使用できる、本発明の方法を実行する
ための第１の様式によれば、プルトニウムを含有する水
溶液は少なくとも１種類のクラウン化合物を含む有機溶
液と接触させられ、有機溶液によって抽出されたプルト
ニウムは水溶液による再抽出によって回収される。 ［００２６］ 一般的に、使用される有機溶液は希釈剤を含む。 使用できる希釈剤の例として、これらの薬剤は塩素化溶
媒、たとえばＣＨＣ１Ｃ１およびジクロロベンゼン、エ
ーテル、炭化水素たとえばヘプタン、ドデカンベンゼン
およびアルキルベンゼン、脂肪族アルコール、ベンゾニ
トリルおよびニトロベンゼンであり得る。 希釈剤として、ベンゾニトリル、ニトロベンゼンまたは
ジクロエタンを使用することが好ましい。 ［００２７］ 有機溶媒のクラウン化合物の濃度は広範囲に変化可能で
ある。それは最大量のプルトニウムを選択的に抽出して
クラウン化合物またはクラウン化合物／プルトニウム錯
体の結晶化の問題がない完全に均質な有機溶液を得るよ
うに使用される希釈剤に応じて選定される。 ［００２８］ 一般に、有機溶液のクラウン化合物の濃度は１０−３〜
２．５モル／ｌの範囲が使用される。 ［００２９］ しかしながら、存在するほかの金属からプルトニウムの
良好な分離を得るように、非常に高いクラウン化合物濃
度を使用することが好ましＩＪ）。それ（よりＣＨ３Ｓ
Ｏ４について、ＤＣＨ１８Ｃ６の濃度が減少するとき、
抽出プルトニウム／抽出分裂生成物の比が増大すること
が観察されたからである。 ［００３０］ 例として、ＤＣＨ１８Ｃ６のｃ　１Ｓ−ａｎｔ　ｉ　−
ｃ　ｉＳ異性体に関して、１０％（重量／容積）のクラ
ウン化合物濃度を使用することができる。 ［００３１］ 有機溶液からプルトニウムを抽出後、水溶液、たとえば
水または親水性酸を含有する溶液から再抽出することに
よってこのプルトニウムを回収することができる。親水
性酸は硫酸、塩酸、フッ化水酸素またはリン酸のり）ず
れかであり得る。 ［００３２］ ０．５〜２上２モルの硫酸濃度を有する硫酸溶液を使用
することが好ましＸＪ）。 ［００３３］ さらに、再抽出されるプルトニウムの量に関して、たと
えばプルトニウムの量に対するＳＯの夏の比が１２より
大きいかまたは等しいような過剰の硫酸塩イオンを使用
して操作を行うことが好ましい。例として、０．５モル
／ｌのＨ２ＳＯ４をもつ水溶液を使用することができる
。 ［００３４］ プルトニウムの再抽出後、第１のプルトニウム抽出工程
にそれを再使用する目的で精製処理にこの工程の後で得
た有機溶液Ａ４をさらすことができる。 ［００３５］ この処理はプルトニウムの再抽出工程に使用した濃度を
越えるＨ２ＳＯ４濃度を有する硫酸の水溶液、たとえば
３モル／ｌのＨ２ＳＯ４をもつ溶液による洗浄から成り
得る。 ［００３６］ さらに、本発明の方法を実施するための第１の様式にお
いて、プルトニウムの再抽出工程を実行する前に硝酸水
溶液によって抽出されたプルトニウムを有する有機溶液
を洗浄するための付加的工程を行うことが好ましい。 ［００３７］ これは、後で有機溶液から抽出される、アメリシウムま
たは分裂生成物を除去し、方法の最後でさらに高度の純
度を有するプルトニウム溶液を得ることを可能ならしめ
る。 ［００３８］ これらの洗浄のために、２〜５モル／ｌの硝酸濃度を有
する硝酸溶液を使用することが好ましい。事実、高濃度
のＨＮＯ３は分裂生成物のようなほかの金属の［００３
９］ 一般に、最初の水溶液は硝酸水溶液であり、有機溶媒か
らのプルトニウムの抽出を促進するように少なくとも４
モル／ｌの値にその硝酸濃度を調整することが好都合で
ある。 ［００４０］ しかしながら、アメリシウムを含有するプルトニウムの
濃縮溶液に関して、プルトニウムに対する抽出の選択性
を改善するように２〜４モル／ｌの値に溶液の硝酸濃度
を維持することが好ましい。 ［００４１］ その上、最初の溶液のプルトニウムがプルトニウム（Ｉ
Ｖ価）の形でないとき予備工程がプルトニウム（Ｉ　Ｉ
　Ｉ価）をプルトニウム（ＩＶ価）に酸化するために行
われ、それは亜硝酸蒸気の助けで達成され、それは次の
反応：

【化９】 ３十 Ｐｕ　　十ＮＯ−−−−Ｐ　ｕ　”＋　Ｎ　Ｏに相当す
る。 ［００４２］ 本発明の方法を実行するこの第１の様式において、２相
の混合次いでその分離を確実にする従来の装置、たとえ
ばミキサー−セトラー内およびパルスカラムとして並流
または向流交換カラム中で水溶液と有機溶液とを接触さ
せることを行うことができる。 ［００４３］ プルトニウムを含有する最初の水溶液とクラウン化合物
を含有する有機溶液とを接触させるように、２溶液の間
に容積比Ｖ　　／Ｖａｑ　　　　ｏｒｇ （ただし、■　＝水溶液の体積、 ａｑ がプルトニウムの抽出に対して最善の可能な条件を得る
ように選ばれる。 ［００４４］ クラウン化合物がＤＣＨ１８Ｃ６であるとき、プルトニ
ウムに対する溶媒の選択性がこの値と共に増大するので
、４より大きい高Ｖ　　／Ｖ　　　比、たとえばａｑ　
　　　ｏｒｇ ４〜１５を使用することが好ましい。 ［００４５］ しかしながら、選ばれる比Ｖ　　／Ｖ　　　の値はまた
、プルトニウムがクラウンａｑ　　　　ｏｒｇ 化合物によって保持される前にクラウン化合物の位置（
Ｓｉ　ｔ　ｅ）が飽和されてはならないので、処理され
る水溶液の最初のプルトニウム濃度にも依存する。 ［００４６］ 水溶液中に存在するプルトニウムの抽出率を改善するよ
うに、抽出は、たとえば各工程において新しい有機溶液
を使用することによって数工程にわたって達成すること
ができる。従って、プルトニウムおよび分裂生成物を含
有する水性排液が、ニトロベンゼン中に２モル／ｌある
ＤＣＨ１８Ｃ６を使用することによってＶ　　／Ｖ　　
　比＝１０を使用してこの方法で処理されるとき、４工
程を使用すａｑ　　　　ｏｒｇ る操作によってプルトニウムの１００％を抽出すること
ができる。 ［００４７］ 痕跡量のプルトニウム（ＩＶ価）を含有する溶液の処理
のために適合させられた本発明の方法を実行するための
第２の様式によれば、クラウン化合物は固相に固定され
、この固相はこの固相上にプルトニウムを保持するよう
に痕跡量のプルトニウムを含有する水溶液と接触させら
れる。 ［００４８］ その方法を実行するためのこの第２の様式は、この接触
させることがこの固相を通して溶液を濾過することによ
って達成できるとき極端に有利であり、このようにして
この固相上にプルトニウムを保持する。 ［００４９］ 方法を実行するためのこの第２の様式において、クラウ
ン化合物は化学結合または吸着によって固相に固定され
る。同相は有機または無機物質であり得る。 ［００５０］ 無機物質の例としては、この物質はシリカ、アルミニウ
ムまたはフロリジルＴＭのような別のシリコン系物質で
あり得る。 ［００５１］ 有機物質の例としては、これらの物質は、化学結合また
は吸着のいずれかによって、クラウン化合物を保持でき
る重合体であり得る。 ［００５２］ ４、ＨＣｌ、ＨＦまたはＨ３ＰＯ２のような親水性の酸
の溶液、あるいは還元剤の溶液、たとえば硝酸ヒドロキ
シルアミンの溶液と接触させることによってプルトニウ
ムを回収することができる。 ［００５３］ 先に述べたように、本発明の方法は照射核燃料を処理す
るための１次サイクルに由来する分裂生成物の濃縮溶液
中の痕跡量のプルトニウムを回収するために使用でき、
またアメリシウムおよびストロンチウムも含有する水性
排液中の痕跡量のプルトニウムを回収するために使用し
得る。この後者の場合に、アメリシウムとストロンチウ
ムは同時に除去される。 ［００５４］ 本発明のほかの特性および利点は、説明のために示すも
のであってどの点においても決して限定されるものでは
ない、添付した図に関する次の記述を読むことによって
いっそう容易に見えてくるであろう。 ［００５５］

【好ましい実施態様の詳細な記述】 図面を参照して説明するが、この図は、本発明の方法が
プルトニウムを抽出するだめの第１工程、洗浄のための
二つの工程およびこのプルトニウムを再抽出するための
一つの工程を含むことを示している。 ［００５６］ プルトニウムの抽出のための第１工程において、分裂生
成物ＡＯの１容積の濃縮溶液はベンゾニトリル中の２５
％（重量／容積）のＤＣＨ１８Ｃ６（異性体混合物）に
よって構成される１容積の有機溶液０１と接触させられ
る。 ［００５７］ プルトニウムの抽出のためのこの工程の後、主として分
裂生成物を含有する水溶液Ａ１並びに分裂生成物の濃縮
溶液中に存在する殆んどすべてのプルトニウムおよび痕
跡量のウラニウムおよび分裂生成物も含有する有機溶液
が得られる。 ［００５８］ この溶液ｏ１は引き続いて４Ｎ硝酸によって２回洗浄さ
れ、かくしてウラニウムと分裂生成物を含有する第１の
水溶液Ａ２および、再びウラニウムと分裂生成物を含有
する第２の水溶液Ａ３を回収する。 ［００５９］ これらの２洗浄工程の後、有機溶液０１は、液相のプル
トニウムを再抽出するようにＩＮ硫酸水溶液と接触させ
られる。このようにして、プルトニウムの水溶液Ａ４と
第１のプルトニウム抽出工程に対してリサイクル可能な
プルトニウムの有機溶液０１のフィードが得られる。

【実施例】

［００６０１ 例１　分″生成　の゛１縮汐゛中に　　する痕跡量のプ
ルトニウムの回この例においては、痕跡量のプルトニウ
ムによって汚染された分裂生成物の次の組成 ＨＮ　０３ ｕ ｃ ａ ｕ ：４ｍｏｌ　　　ｌ ：４．７ｍｇ１ ：３２１ｍｇ　　ｌ ：３９８ｍｇ　　１ ：１２３０ｍｇ Ｕ　　　　　　：１４７２ｍｇ　　ｌ Ｐｄ　　　　　：１２ｍｇ　　Ｉ Ｒｈ　　　　　：１３８ｍｇ　　ｌ Ｓｒ　　　　　：２７０ｍｇ　　１ ΣＰＦ　　　　：９６９１０ｍＣ１１ を有する濃縮溶液を、ベンゾニトリル中の２５Ｗ％（重
量／容積）希釈溶液を抽出のために使用して上記のよう
に処理した。 ［００６１］ この条件で得た水溶液Ａ１、Ａ２、Ａ３およびＡ４の組
成を次の表に示す。 ［００６２］

【表１】 Ａ１　　　：　　　　０％　：３４．２％　　　　°　
　　　９６％　　：Ａ２：０％　：３５．４％　　　°
　　　　２．９％　：Ａ３　　　：　　　　２％　：１
５．４％　　　°　　　　０．６％　：Ａ４　　　　：
　　　９８％　：　　　　　９％　　　　°　　　　０
，３％　：［００６３］ これらの結果にかんがみて、１回の抽出と２回の洗浄後
、分裂生成物ＡＯの濃縮溶液中に最初存在したプルトニ
ウムの９８％を含有する水溶液Ａ４が回収されることが
観察された。その上、水溶液Ａ４のχ放射能は最初の７
放射能の僅か０３％を表わすだけである。従って本発明
の方法は、この型の溶液中に含有されているほとんどす
べてのプルトニウムを非常に容易に回収することを可能
ならしめる。 ［００６４］ 例２　分裂生成　の゛１縮゛ この例において、 ２．９２ｍｇ／ｌのＰｕ”＆ １６７　Ｃｉ　／　１の分裂生成物 中に１有されている　重量のプルトニウムの回を含有し
ている分裂生成物の濃縮溶液を処理した。 ［００６５］ この溶液の１容積をクロロホルム中のＤＣＨ１８Ｃ６（
異性体混合物）の５％（重量／容積）溶液と接触させ、
次いで有機溶液１容積に対して硝酸溶液２容積を使用す
ることによって、５Ｎ硝酸で３回洗浄した。次に、水２
容積に対して有機溶液１容積を使用することによって、
プルトニウムを水で再抽出した。 ［００６６］ このようにして水溶液中に、最初のプルトニウムの４１
％が回収され、この水溶液の分裂生成物の残留放射能は
僅か４．６ｍＣ１／ｌであった。 ［００６７］ この例においては、次の組成 セシウム　　　　　　　１０−２μｇ１−１ルテニウム
　　　　　　４　　μｇ１−１アンチモン　　　　　　
１．１０　　Ａｔｇｌ　　’ストロンチウム　　　　１
．８．　１０５８　１−１プルトニウム　　　　　０．
１５μｇ１−１アメリシウム　　　　　２．１０　μｇ
ｌ−１を有する排液を処理した。 ［００６８］ プルトニウムを抽出するように、この排液をクロロホル
ム中のＤＣＨ１８Ｃ６（異性体混合物）の５％（重量／
容積）有機溶液と接触させ、抽出後次の組成を有する水
性排液を回収した。 セシウム　　　　　　０．９．１０　　μｇルテニウム
　　　　　４　　μｇ１−１アンチモン　　　　　２．
１０　μｇｌ−１ス）Ｏンｆウム　　　０．６．１０　
　Ｂ１−１−１（最初のＳｒの３３％）プルトニウム　
　　　０．０９８μｇｌ　　’（最初（７）Ｐｔｌ）３
５％）アメリシウム　　　　０．８．１０３μｇｌ−１
（最初のＡｍの３８％）［００６９］ これらの結果は、１回の単抽出によって、これらの水性
排液のストロンチウムプル１ニウムおよびアメリシウム
含量をほとんど２／３だけ減少することができることを
示した。 ［００７０１ 例４Ｐｕ、ＡｍおよびＣｍを４有している水　　　の　
理この例においては、０．７モル／ｌの硝酸濃度を有し
、Ｐｕ：３８０μｇ／Ｉ Ａｍ：３０μｇ／Ｉ Ｃｍ：０．７μｇ／ｌ を含有している水性排液を処理した。 ［００７１］ この排液の１容積をクロロホルム中に０．１２モル／ｌ
のＤＣＨ１８Ｃ６クラウン化合物（異性体混合物）を含
有している有機溶液の１容積と接触させた。 溶液の分離後、有機溶液のＰｕ、ＡｍおよびＣｍ含量を
測定した。このようにして、次のものが抽出された。 Ｐｕ：最初の量の５８％ Ａｍ：最初の量の４９％ Ｃｍ：最初の量の６９％ すなわちすべての放射体（Ｐｕ　十Ａｍ＋Ｃｍ）の５５
％。 ［００７２］ 例５　　　上のプルトニウムの分離 この例においては、水性排液から痕跡量のプルトニウム
を除去するようにクラウン化合物が固定された固相を使
用した。 ［００７３］ まず第１に、クラウン化合物ＤＣＨ１８Ｃ６（異性体混
合物）をクロロホルム中のＤＣＨ１８Ｃ６の５％（重量
／容積）溶液を使用して次のような操作によって同相に
固定した。 ［００７４］ ５ｍｌのＤＣＨ１８Ｃ６溶液を、直径１ｃｍで長さ９ｃ
ｍの、２ｇ（７）７Ｄｌ、）ジルＴＭ　＜ケイ酸マグネ
シウム）を充填したカラム中を通した。次に、４モル／
ｌのＨＮｏ　３を、過剰のＤＣＨ１８Ｃ６を除去し、カ
ラムを平衡にさせるように通した。 ［００７５］ クラウン化合物をフロリジルに固定し、汚染除去される
０、５ｍｌの排液をカラムに循環させた後、この排液は
約０．５ｇ／ｌのプルトニウムを含有している。次いで
固相を４Ｎの硝酸で洗浄した。カラムを去る排液のプル
トニウム含量は０．０３ｇ／ｌであった。 ［００７６］ このようにして、水性排気中に含有されたプルトニウム
の９４％は固相に固定された。 ［００７７］ それから硝酸ヒドロキシルアミンの溶液を使用すること
によるカラムの還元剤洗浄によってプルトニウムが回収
された。 ［００７８］ 次の例６〜７はプルトニウムの濃縮水溶液からプルトニ
ウムをアメリシウムから分離するためのクラウン化合物
の使用を説明する。 ［００７９］ 例６　プルトニウム濃縮水溶゛の精製 この例においては、この精製は１０．５ｇのＰｕ、４．
８ｍｇ／ｌのＡｍおよび４モル／ＩのＨＮＯ３を含有し
ている水溶液を使用して出発し、アメリシウムを含有す
るこの溶液は、１０％（重量／容積）のＤＣＨ１８Ｃ６
（異性体混合物）を含有しているベンゾニトリルによっ
て構成された有機溶媒からプルトニウムを抽出すること
によって精製される。 ［００８０］ この例においては、１回の抽出工程と１回の洗浄工程が
添付した図について記述したのと同じ様式の操作によっ
て達成される。プルトニウムの抽出のため、１容積のプ
ルトニウムとアメリシウムの水溶液は１容積の有機溶媒
と１０分間接触させられ、次いでその相は分離され、こ
の抽出の後、もとのプルトニウムの０゜１７％ともとの
アメリシウムの６９％を含む水溶液Ａ１ともとのプルト
ニウムの９９％以上ともとのアメリシウムの３１％を含
有する有機溶媒が回収される。 ［００８１］ この抽出後、溶媒を、５容積の硝酸に対して１容積の有
機溶媒を使用して１０分間の接触時間を使用することに
よって４Ｎ硝酸によって洗浄する。このようにして、も
とのプルトニウムの０．５％ともとのアメリシウムの０
．５％を含有している水溶液Ａ５を回収した。 ［００８２］ それゆえ有機溶媒は、洗浄後もとのプルトニウムの９９
％以上ともとのアメリシウムの約３０％を含有した。 ［００８３］ プルトニウムは親木性アニオンを含有する溶液または還
元性溶液で洗浄することによって再抽出した。 ［００８４］ 例Ｌ　異性体混合物ＤＣＨ１８Ｃ６の代わりに、次のよ
うに調製したＤＣＨ１８Ｃ６のｃ　１ｓ−ａｎｔ　ｉ　
−ｃ　ｉｓ異性体を使用して、プルトニウムとアメリシ
ウムの同じ溶液を処理するために例６におけるのと同じ
様式の操作を使用した［００８５］ ６２．９％のｃ　ｉ　ｓ−ｓ　ｙ　ｎ−ｃ　１ｓ−ａｎ
　ｔ　ｉ　−ｃ　ｉ　ｓ異性体（９，１別の異性体を含
有する市販のＤＣＨ ンに溶解し、ｃ　ｉ　５−ａｎ　ｔ　ｉ　−ｃ　ｉ結晶
させた。このようにして、３．４ 体を濾過することによって回収した。 ［００８６］ それからその溶液を蒸発して、 いまや約７３％のＣ ８異性体（１５，４７ｇ）　　３７％のｃｉｇ）と１％
より少ないＤＣＨ１８Ｃ６の１８Ｃ６（７）２４．６ｇ
を７４ｍ１のへブタＳ異性体を室温で２４時間この溶液
から再ｇの結晶化ｃ　１ｓ−ａｎｔ　ｉ　−ｃ　ｉｓ異
性１ｓ−ｓｙｎ−ｃｉｓ異性 体含量を有する２１．２ｇの異性体混合物を回収した。 ［００８７］ 次いで８５０ｍ１のへブタンと２５重量％の硝酸ウラニ
ル（ＮＯ３）２ＵＯ２・６Ｈ２０の溶液１０８ｍ１をこ
の混合物に加え、上記のすべてを室温で２４時間攪拌し
た。それから生成した沈殿を濾過し、６０℃の炉で２０
時間乾燥した。 このようにして、１２ｇの沈殿を得て、それを３００ｍ
１のクロロホルムと１５０ｍ１の蒸留水に溶解した。次
いで有機相をＭ　ｇ　Ｓ　０４上で乾燥し、溶媒を濾過
し真空のもとに蒸発し、５．６ｇのｃ　１ｓ−ａｎｔ　
ｉ　−ｃ　ｉｓ異性体を、すなわち９８．９％の収率で
生じ、ｃ　ｉ　ｓ−ｓ　ｙｎ−ｃ　ｉ　ｓ異性体を溶媒
を蒸発させることによって濾過溶媒から回収した。この
ようにして、１５．４ｇのｃｉｓ−ｓｙｎ−ｃｉｓ異性
体を、すなわち９９．５％の収率で得た。 ［００８８］ それから調製されたｃ　ｉ　５−ａｎｔ　ｉ　−ｃ　ｉ
　ｓ異性体を、例６におけるようにプルトニウムを抽出
するようにベンゾニトリルに１０％（重量／容積）の割
合で使用した。 ［００８９］ これらの条件で、溶液Ａ１はもとのプルトニウムの０．
３５％ともとのアメリシウムの６３％を含有し、溶液Ａ
２はもとのプルトニウムの０．７１％ともとのアメリシ
ウムの０．９％を含有する。 ［００９０］ このように、もとのプルトニウムの約９９９６ともとの
アメリシウムの３５％より僅かに多くが有機溶媒から回
収された。 ［００９１］ ＣＩ　５−ａｎｔ　ｉ　−ｃ　ｉｓ異性体は異性混合物
の場合のように高いプルトニウム回収割合を得ることを
可能にはしないカミＰｕ−ＤＣＨ１８Ｃ６錯体の溶解度
としてはいっそう有利であり、それはｃ　１ｓ−ａｎｔ
　ｉ　−ｃ　ｉｓ異性体については３０ｇ／ｌを越え、
この溶解度が１７ｇ／ｌである異性体混合物に関するも
のよりずっと太きかった。 ［００９２］ また、ｃ　１ｓ−ａｎｔ　ｉ　−ｃ　ｉｓ異性体の使用
は、錯体の沈殿生成の危険なしに有機溶媒からプルトニ
ウムのすべてを抽出可能ならしめるので、プルトニウム
の濃縮溶液の場合にはいっそう有利である。 ［００９３］ 比較として、同じ分離をベンゾニトリル中のＤＣＨ１８
Ｃ６の代わりにドデカン中の２８％のリン酸トリブチル
の１容積を溶媒として使用して行った。 ［００９４］ これらの条件で、洗浄後、もとのプルトニウムの８０％
とアメリシウムの５％を含有する有機溶媒を得た。 ［００９５］ このように、クラウン化合物の使用はプルトニウムの回
収および抽出割合をいちじるしく改善することを可能な
らしめる。 ［００９６］ 伝旦　　この例もまたプルトニウムとアメリシウムを含
有する水溶液の処理を説明する。 ［００９７］ この例では、工程は Ｐｕ：３０ｇ／Ｉ Ａｍ：　９．５ｍｇ／Ｉ ＨＮＯ：　４モル／ｌ を含有する水溶液で開始し、有機溶媒としてベンゾニト
リル中に２０％の濃度（重量／容積）をもつＤＣＨ１８
Ｃ６のｃ　１ｓ−ａｎｔ　ｉ　−ｃ　ｉｓ異性体を使用
した。 ［００９８］ 抽出は水溶液とこの有機溶媒を向流循環させて作ること
によりＶ　　／Ｖ　　　比ａｑ　　　　ｏｒｇ ＝３をもつ３層を含むバッテリー中で、１に等しいＶ　
　／Ｖ　　　容積比をもっ４ａｑ　　　　ｏｒｇ Ｎ硝酸の循環向流によって２層バッテリー中の有機溶媒
を洗浄し、洗浄溶液を抽出バッテリー中ヘリサイクルさ
せることによって達成した。 ［００９９］ これらの条件で、操作の最後に、次のもの、すなわちＰ
ｕ：６０ｇ／Ｉ Ａｍニア、４μｇ／ｌ を含有する有機溶媒、 Ｐｕ　：　０．０２ｍｇ／Ｉ Ａｍ：　６．２８ｍｇ／ｌ を含有する水溶液 を得た。

【図面の簡単な説明】

【図１】 分裂生成物（ＰＦ）の濃縮溶液の処理のために、本発明
の方法を実行するための第１の様式の実施態様の例を表
わす線図である。

【書類名】

図面

【図１】

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】照射核燃料の再処理用一次サイクルに由来
   する分裂生成物の濃縮溶液、または照射核燃料再処理設
   備に由来する水性排液、またはアメリシウム含有プロト
   ニウムの濃縮溶液のいずれかによって構成される水溶液
   中に存在するプルトニウム（ＩＶ価）を回収する方法に
   おいて、該水溶液を少なくとも１種類のクラウン化合物
   を含む有機溶液と接触させ、その有機溶液にて抽出され
   たプルトニウムを水溶液にて再抽出することによって回
   収することを特徴とするプルトニウム（ＩＶ価）の回収
   方法。
2. 【請求項２】有機溶液がベンゾニトリル、ニトロベンゼ
   ンまたはジクロロエタンによって構成される希釈剤を含
   む請求項１に記載の方法。
3. 【請求項３】有機溶液のクラウン化合物の濃度が１０＾
   −＾３〜２．５モル／ｌである請求項２に記載の方法。
4. 【請求項４】再抽出水溶液が０．０５〜２モル／ｌの硫
   酸を含有する硫酸溶液である請求項１に記載の方法。
5. 【請求項５】プルトニウムの再抽出工程を行う前に硝酸
   水溶液によって抽出されたプルトニウムを有する有機溶
   液を洗浄するための少なくとも一つの付加工程を含む請
   求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
6. 【請求項６】硝酸水溶液が２〜５モル／ｌの硝酸濃度を
   有する請求項５に記載の方法。
7. 【請求項７】 水溶液中に存在する痕跡量のプルトニウム（ＩＶ価）を
   回収する方法において、プルトニウムを固相上に保持す
   るようにこの水溶液を少なくとも１種類のクラウン化合
   物を含む固相と接触させることを特徴とする回収方法。
8. 【請求項８】固相が有機または無機物質であり、化学結
   合または吸着によってクラウン化合物がこの固相に固定
   される請求項７に記載の方法。
9. 【請求項９】固相がフロリジルである請求項８に記載の
   方法。
10. 【請求項１０】プルトニウムが次に還元剤または親水性
    の酸の溶液と共に固相と接触させられることによって回
    収される請求項７〜９のいずれか１項に記載の方法。
11. 【請求項１１】クラウン化合物が式Ｉ、 I I 【化１】 ▲数式、化学式、表等があります▼（Ｉ） 【化２】 ▲数式、化学式、表等があります▼（ I I ） 式中、ｎは０または１〜４０の範囲の整数である、を満
    足する請求項１〜１０のいずれか１項に記載の方法。
12. 【請求項１２】クラウン化合物がｎが１である式（ I
    ）を満足する請求項１１に記載の方法。
13. 【請求項１３】クラウン化合物がｎが１である式（ I
    ）の化合物のｃｉｓ−ｓｙｎ−ｃｉｓ異性体である請求
    項１１記載の方法。
14. 【請求項１４】水溶液がアメリシウム含有プルトニウム
    の濃縮溶液であり、式 【化３】 ▲数式、化学式、表等があります▼ をもつクラウン化合物のｃｉｓ−ａｎｔｉ−ｃｉｓ異性
    体が使用される請求項１〜６のいずれか１項に記載の方
    法。