JPS6087855A - 四酸化ルテニウムの捕集剤 - 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】 本発明は揮発性をもつ四酸化ルテニウムと迅速に反応し
てこれを捕集し、四酸化ルテニウムが取扱い装置や施設
から外部へ流出することを防止する捕集剤に関するもの
である。

白金属の金属であるルテニウムの化合物はきわめて特異
な性質を持ち、これを利用しようとして多くの工業上の
用途が精力的に開拓されつつある。

この特異的な性質の１つとして、四酸化ルテニウムは重
金属の酸化物でありながら沸点が低く、常温でも揮発し
、人体には有毒であることが知られている。四酸化ルテ
ニウムの低沸点は他の多くの金属のそれと甚しく異なる
性質であるだめ、工業上ならびに分析化学において他金
属等との分離に繁用されている。そればかりでなく四酸
化ルテニウムは、多くのルテニウム化合物から各種の酸
化剤によって、あるいは酸化剤がなくても加熱時には空
気中でも生成するので、ルテニウムの化合物としてはき
わめてありふれた化合物になっている。

まだウラン等の核分裂によって多量の放射性ルテニウム
が生成するが、この中には半減期がかなり長く、γ線や
強いβ線を出すものもある。ルテニウムの化学的性質は
上記したように特異であるとともに複雑でもあるので、
核燃料再処理や放射性廃莱物の処理・処分時に最も障害
になるものである。たまたまこれらの施設から放射性ル
テニウムが放出されると、環境や人体を汚染し、危険な
ことが知られている。

この中でも放射性の四酸化ルテニウムは、核燃料再処理
等が普通硝酸溶液として行なわれ、廃巣物の処理・処分
に高温を用いることが多いので、各段階で発生し、この
ものが漏洩すると軽気的に人体汚染を起すので、特に危
険性が大きく、十分な防護が必要であるとされている。

従来、この対策が十分でなくて施設や実験室の放射能汚
染を起したり、ヒトの汚染剖１故などが知られている。

本発明は四酸化ルテニウムが金属の酸化物であるにかか
わらず、水よシ四塩化炭素などの有機溶剤にとけやすく
、共有結合性が強いので、イオン結合性が小さく、共有
結合性が勝ったゴム類とよく反応し、これを不揮発性化
合物として迅速にかつ完全に固定することを発見し、こ
れに基きゴム類の捕集剤としての用途を見出したもので
ある。

四酸化ルテニウムがゴム類と反応して黒色の物質を沈積
させることはすでに知られ、ゴム類の微細組織を光学々
らびに電子顕微鏡によって検鏡する際に利用できること
が報告されているが、この場合は気中に存在する四酸化
ルテニウムの一部と時間をかけて反応させて利用するに
止まり、大部分の四酸化ルテニウムの行方については関
心が払われてい々い。従って本発明の内容とは異にるも
のである。

揮発した放射性の四酸化ルテニウムを工業的に捕集する
方法としては、６００℃程度に加熱した酸化鉄を含む耐
火レンガ等にその蒸気を通じＲ，ｕ０４　−＋　ＲｕＯ
２↓」−〇２↑の反応を行なわせて捕集する。捕集剤に
酸化鉄を含むシリカゲルやその他のシリカゲルを用いる
と反応温度を下げることができるとされている。

これらの捕集方法では、何れにせよ捕集剤をある温度範
囲に加熱する必要があるので、熱量の損失はもちろんで
あるが、装置がどうしても大がかりになり、小規模の装
置や実験装置等には用いにくい。

本発明ではこれらの点を改良し、手近かな製品であるゴ
ムあるいはその組成物を用いて、常温で簡易かつ完全に
四酸化ルテニウムを捕集するものである。常温で反応が
行なわれることから、本発明は同様にして、水溶液中の
四酸化ルテニウムの捕集除去にも用いることができる。

なお、ゴム類はすべて固体であるため、取扱いが容易で
ある。

次に実施例によシ、本発明をさらに詳細に説明する。

実施例１ 天然ゴムの製品を細切し、１〜２−の粒子を作シ、一端
に通気性の細かい目の金網等をつめた内径８１１１１１
１のゴム管に２００１１１Ｎの高さに充し、捕集管とす
る。

ルテニウム化合物は定石が困那であシ、とくに捕集剤中
に固定されたものについてはよい分析法がないので、放
射性ルテニウム（ルテニウム−１０３）を用いて実験を
行々い、そのγ線によって定量した。

実験装置としては、空気のろ過装置に続いてガラス製の
反応容器を置き、この中で酸化剤を用いて四酸化ルテニ
ウムを発生させる。反応容器は水浴によって一定温度に
加温することができるようになっている。次に上記捕集
管を置き、捕集管の後部には第二の捕集装置を連結し、
第二の捕集装置の後方は第三の捕集管に連結され、その
後部は空気を一定速度で吸気する装置につながれている
。

第三の捕集管までの各連結器にはガラス製の共通すり合
せ器が用いられ、気密に接続される。

実験に当っては、まず反応容器中に一定量の希塩酸にと
かした放射性ルテニウムを入れ、これに酸化剤と希硫酸
を加えて放射性の四酸化ルテニウムを発生させる。この
とき同時に、後方の吸気装置を働かせて発生した四酸化
ルテニウムを空気とともに捕集管に送シ、ここで放射性
ルテニウムを反応捕集させる。

一定時間後、捕集管を外していくつかの定められた長さ
に切断し、切口を接着剤等で封じ、放射能の測定試料と
する。この測定試料を周囲を鉛レンガで囲んだ、リチウ
ムを拡散させたゲルマニウム半導体検出器の上の一定距
離の位置に置き、波高分析器によって放射能を測定する
。この場合は一定の測定時間で得られる４９７ｋｅＶの
エネルギーのピークの大きさからルテニウム−１０３の
放射能値、すなわち捕集されたルテニウムの量を定量す
ることができる。

第１図はこの測定結果を捕集管の長さ０ｃｔｎのとイ直 ころまで外挿し、この身を１０５カウント／１００秒・
副として標準化してグラフ化したものであ４゜このよう
な反応捕集装置では、装置の温度が一定の場合には、捕
集能率は通過する空気の速度によって決まることが知ら
れている。本実験の場合も空気の速度が５０ＣＣ／分の
場合（曲線１）と、１００ＣＣ／分の場合（曲線２）で
は、後者の捕集曲線はや！寝てくるが、何れも２〜３ｃ
ｒｎの層で９９％以上が、１０ｃ１ｎの層では９９．９
９９％以」−のルテニウムが捕集されることを示してい
る。なお、第二、第三の捕集装置からはルテニウムの放
射能はほとんど検出されなかった。

このように天然ゴムを捕集剤に用いると、常温で四酸化
ルテニウムを効率よく捕集することができるＣ 実施例２ クロロプレンゴムの製品を細切して実施例１と同様な粒
子とし、同じ装置につめ、同量のルテニウム−１０３を
用い、空気の流速を５０ＣＣ／分として、他は実施例１
と同条件で実験を行った。放射能の測定値から第１１の
１と２の曲線の中間のよい捕集曲線が得られた。

実施例３ シリコンゴムの製品を細切し、実施例２と同一条件で実
験を行った。捕集剤の放射能の測定値から、第１図の１
の曲線とほぼ同じよい捕集曲線が得られた。

実施例４ 二）ＩＪ／レブタジエンゴムの製品を細切し、実施例２
と同一条件で実験を行った。捕集剤の放射能の測定値か
ら、第１図の１と２の曲線の中間のよい捕集曲線が得ら
れた。

実施例５ 少量沸点測定装置（山口誠太部著、薬学雑誌４３４号、
２５２頁、１９１８年）を用いて四酸化ルテニウム（非
放射性）の沸点を測定すると、加熱が進むにしたかつて
あたりに四酸化ルテニウム特有のオゾン臭がただよい、
さらに長時間経過するとイ」近の器物を黒化させるよう
になる。

このような不快で不衛生な状態を改善するため、同装置
の開口部に内径５ｍｍ、長さ３００間の天然ゴムからな
る通称アメゴムを接続して実験を行ったところ、ゴム管
のつけ根から数センチの内部が黒くなっただけで、外部
では全くオゾン臭を感じず、イ」近の器具が黒ずむよう
なことは起らなかった。

【図面の簡単な説明】

第１図は、放射性の四酸化ルテニウムの天然ゴム粒によ
る捕集曲線で、縦軸は捕集管の長さＩＣｎ１当り、１０
０秒間の放射能の計数値を対数目盛で表わし、横軸は捕
集剤の先頭端からの距離を真数目盛によってｍで表わし
たものである。図中の曲線１（黒丸）は空気の流速を５
０ＣＣ／分としたもの、曲線２（白丸）は同じ（１００
ｃｃ／分とした場合の結果である。 第　五　閏

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ■、四酸化ルテニウムの捕集剤としてのゴムならびにそ
   の組成物。 ２、　ゴム々らびに組成物が天然ゴムからなるもの。 ３、ゴムならびに組成物がクロロプレンゴムからなるも
   の。 ４、ゴムならびに組成物がシリコンゴムからなるもの。 ５、コムならびに組成物がニトリルブタジェンゴムから
   なるもの。