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発明の名称 クロマトグラフィー法による亜鉛同位体の分離方法
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2001−70757(P2001−70757A)
公開日 平成13年3月21日(2001.3.21)
出願番号 特願平11−254473
出願日 平成11年9月8日(1999.9.8)
代理人 【識別番号】100065824
【弁理士】
【氏名又は名称】篠原 泰司 (外1名)
【テーマコード(参考)】
4D017
【Fターム(参考)】
4D017 AA01 BA13 CA13 CA17 DA03 
発明者 藤井 靖彦 / 野村 雅夫 / 伴 康俊
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 陽イオン交換樹脂若しくはクラウンエーテル樹脂を充填したカラムに亜鉛同位体を含む溶液を通液し、該樹脂に亜鉛を吸着させて亜鉛吸着帯を形成した後、該カラムに溶離液を通液し、濃縮された亜鉛同位体を得るようにしたことを特徴とするクロマトグラフィー法による亜鉛同位体の分離方法。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、亜鉛同位体の分離方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般に、原子力発電所の炉水中に亜鉛イオンを微量添加すると、配管等への放射性物質の蓄積が抑制される効果のあることが見出されている。特に、同位体である64Znを除いた亜鉛イオンを炉水中に添加することにより、さらに高い効果が得られることが知られている。このため、亜鉛同位体の分離技術の確立が望まれている。
【0003】従来、亜鉛同位体の分離方法としては、遠心分離法、溶媒抽出法などが知られている。遠心分離法は、ガス状に変換した亜鉛を遠心分離装置に供給し、亜鉛同位体の質量の違いを利用して遠心分離することにより同位体を分離する方法であるが、この方法では高速回転する遠心分離装置が必要である。溶媒抽出法は、水相と有機相を接触させて水相中の亜鉛を有機相に抽出する際に、亜鉛同位体間の有機相への抽出されやすさの違いを利用して同位体を分離する方法であるが、この方法では有機相と水相を接触させた後、両者を分離する溶媒抽出装置(ミキサセトラ等)が必要である。この場合、有機相としては、クラウンエーテルを有機溶媒に溶解したものを用いている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従来の方法により64Znを除いた亜鉛は高価であるため、より安価に64Znを分離できる同位体分離方法の実現が望まれている。そこで本発明は、上記のような複雑な装置を用いることなく、より簡単な装置で安価に亜鉛同位体の分離を行う新しい方法を提供することを目的とするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するため、本発明の亜鉛同位体分離方法では、陽イオン交換樹脂若しくはクラウンエーテル樹脂を充填したカラムに亜鉛同位体を含む溶液(以下、亜鉛溶液と略す)を通液し、該樹脂に亜鉛を吸着させて亜鉛吸着帯を形成した後、該カラムに溶離液を通液し、濃縮された亜鉛同位体を得るようにしたことを特徴としている。
【0006】陽イオン交換樹脂の場合もクラウンエーテル樹脂の場合も、64Znと66Znに着目すると、樹脂により強く吸着する64Znが亜鉛吸着帯の後端側(亜鉛溶液の注入口側)に、より弱く吸着する66Znが亜鉛吸着帯の前端側に濃縮する。したがって、溶離液を亜鉛溶液を注入したのと同じ口から注入すると、亜鉛吸着帯は後端側に64Zn、前端側に66Znが濃縮された状態を維持しながら、カラムの出口側へ移動する。さらに溶離液を注入していくと、カラムから最初に流出する溶液は66Znが濃縮された(64Znの少ない)溶液となる。
【0007】
【発明の実施の形態】本発明に用いる陽イオン交換樹脂若しくはクラウンエーテル樹脂には、亜鉛溶液を流す前に、亜鉛よりも吸着力の弱い金属イオンを予め吸着させておくとよい。例えば、陽イオン交換樹脂にCuイオン、クラウンエーテル樹脂にFeイオンを吸着させると樹脂が着色するが、亜鉛吸着帯が形成された部分は樹脂を着色していたイオンが脱離し、脱色されるため、目視で亜鉛吸着帯の場所を確認することができる。
【0008】本発明で吸着剤として使用するクラウンエーテル樹脂は、多孔性吸着剤にクラウンエーテルを保持させたものであり、保持させるクラウンエーテルとしては、亜鉛イオンの半径を考慮し、これに近い内孔半径を有するクラウンエーテルが好ましく、例えば12−Crown−4、15−Crown−5あるいは18−Crown−6などが好ましい。
【0009】
【実施例】次に、実施例により本発明をさらに詳細に説明する。図1は本発明方法を実施するのに用いられる装置の基本構成を示す図である。図中、1は直列に連結されたカラムである。陽イオン交換樹脂(AGMP−50:Bio Rad社製)を耐圧ガラスカラム1(直径1cm、長さ100cm)に充填し、これを6本連結した。高圧ポンプで2mol/Lの硝酸溶液を第1番目のカラム1の上部から供給し、陽イオン交換樹脂をH型に置換した。その後、Cu(NO32 濃度が0.25mol/Lで、硝酸濃度が0.1mol/Lの溶液を供給し、陽イオン交換樹脂をCu型に置換した。
【0010】次に、第1番目のカラム1の上部から、Zn(NO32 濃度が0.05mol/LでEDTA(2NH4)濃度が0.05mol/Lである溶液を供給して約65cmの亜鉛吸着帯を形成した後、溶離液としてアンモニア水で調整した0.05M−EDTA(2NH4)を供給して亜鉛吸着帯の展開を行った。溶離液の注入によるカラム1からの流出液をサンプリングし、亜鉛同位体組成を磁場走査固体質量分析装置により測定した。66Znと64Znに着目した結果、亜鉛吸着帯の先端部では66Znの濃度が高くなっていることを確認した。この際の66Znの64Znに対する分離係数は、1.00013であった。以上、本発明の一実施例を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
【0011】
【発明の効果】本発明の亜鉛同位体分離方法を用いることにより、複雑な装置を用いることなくより簡単な装置で、安価に亜鉛同位体を分離することができる。




 

 


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