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Np(5) 용매추출에 미치는 방사선에 의한 TBP 추출제의 분해생성물 영향
양한범 ( Han Beom Yang ),한선호 ( Sun Ho Han ),이일희 ( Il Hee Lee ),문형실 ( Houng Sil Moon ) 한국공업화학회 2003 공업화학 Vol.14 No.2
금속원소의 용매추출제로 사용되는 tributyl phosphate (TBP)를 ^60Co r-선을 조사시킨 후, TBP의 방사선 분해생성물인 dibutyl phosphate(DBP), monobutyl phosphate (MBP) 및 TBP를 LC-MS로 정량분석하였다. TBP 추출제의 방사선분해가 Np(Ⅴ) 추출에 미치는 영향에 대한 실험하였다. 1M TBP 추출제의 방사선 흡수 선량이 1×10^7 rad 일 때 Np(Ⅴ) 추출율은 0.8%이지만 1×10^8 rad일 때는 52.7%로 급격히 증가하였으며, 증가 원인은 TBP의 방사선 분해 생성물인 DBP가 Np(Ⅴ) 추출율은 각각 0.5%와 86%이며, 0.5M DBP에 TBP 또는 MBP를 첨가시키는 경우에 Np(Ⅴ)의 추출율이 감소되는 추출 방해현상(antagonism)이 나타났다. NpO_2^+ -1M HNO_3-DBP 추출계에서 유기상으로 추출되는 화학종은 NpO_2NO_3·DBP으로 밝혀졌다. Np(Ⅴ)의 환원제로 1M H_2O_2를 사용한 경우에 Np(Ⅴ)은 TBP에 추출이 잘되는 Np(Ⅳ)로 환원되어 추출율이 91.3%까지 증가하였다. This study was carried out to evaluate the effect of radiolysis of tributyl phosphate (TBP) extractant on the extraction of neptunium(Ⅴ) in HNO_3 solution. The contents of DBP and MBP, the degradation products of TBP, were analyzed with LC-MS (liquid chromatography - mass spectrometry). The effects of radiolysis products (DBP and MBP) and H_2O_2 reductant in this extraction system were discussed. The radiolysis effect of 1M TBP on the extraction yields of Np(Ⅴ) was shown to vary with the radiation absorbed dose. The extraction yields of Np(Ⅴ) increased abruptly from 0.8% at 1×10^7 rad to 52.7% at 1×10^8 rad because of the TBP degradation product, DBP, formed a strong complex with Np(Ⅴ). When TBP or MBP was added in the Np(Ⅴ)-1M HNO_3-0.5M DBP extraction system, antagonism phenomena appeared which diminished the extraction yields of Np(Ⅴ). In the NpO_2^+-01M HNO_3-DBP extraction system, the chemical species extracted was NpO_2NO_3·3DBP.
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