知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」
▶ コミッサリア ア レネルジー アトミーク エ オ ゼネルジ ザルタナテイヴの特許一覧 ▶ オラノ・リサイクレイジの特許一覧 ▶ エレクトリシテ・ドゥ・フランスの特許一覧
特表2024-541881ウラン（ＶＩ）及びプルトニウム（ＩＶ）を抽出し、プルトニウム（ＩＶ）を還元することなくそれらを分離するための環状アミンモノアミド
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-11-13
(54)【発明の名称】ウラン（ＶＩ）及びプルトニウム（ＩＶ）を抽出し、プルトニウム（ＩＶ）を還元することなくそれらを分離するための環状アミンモノアミド
(51)【国際特許分類】
G21C 19/46 20060101AFI20241106BHJP
B01D 11/04 20060101ALI20241106BHJP
C09K 3/00 20060101ALI20241106BHJP
【ＦＩ】
G21C19/46 620
G21C19/46 300
B01D11/04 B
C09K3/00 S
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2024523755
(86)(22)【出願日】2022-10-14
(85)【翻訳文提出日】2024-06-11
(86)【国際出願番号】 FR2022051946
(87)【国際公開番号】W WO2023067273
(87)【国際公開日】2023-04-27
(31)【優先権主張番号】2111198
(32)【優先日】2021-10-21
(33)【優先権主張国・地域又は機関】FR
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】502124444
【氏名又は名称】コミッサリア ア レネルジー アトミーク エ オ ゼネルジ ザルタナテイヴ
(71)【出願人】
【識別番号】522120004
【氏名又は名称】オラノ・リサイクレイジ
(71)【出願人】
【識別番号】504462489
【氏名又は名称】エレクトリシテ・ドゥ・フランス
(74)【代理人】
【識別番号】100108453
【弁理士】
【氏名又は名称】村山 靖彦
(74)【代理人】
【識別番号】100110364
【弁理士】
【氏名又は名称】実広 信哉
(74)【代理人】
【識別番号】100133400
【弁理士】
【氏名又は名称】阿部 達彦
(72)【発明者】
【氏名】セシル・マリー
(72)【発明者】
【氏名】オドレイ・ベイヤール
(72)【発明者】
【氏名】ヴァレリー・アロワン
(72)【発明者】
【氏名】クリスチャン・ソレル
【テーマコード（参考）】
4D056
【Ｆターム（参考）】
4D056AB07
4D056AB10
4D056AC11
4D056AC22
4D056BA04
4D056BA09
4D056CA13
4D056CA17
4D056CA18
4D056CA27
4D056DA01
4D056DA05
(57)【要約】
本発明は、ウラン（ＶＩ）及び／又はプルトニウム（ＩＶ）を酸性水溶液から抽出するための、及びまた酸性水溶液から出発してウラン（ＶＩ）をプルトニウム（ＩＶ）から完全に又は部分的に分離するための、環状アミンモノアミドの使用に関する。本発明は更に、使用済み核燃料を硝酸に溶解させることによって生じる水溶液を処理するための方法であって、プルトニウム（ＩＶ）還元操作を行う必要なく、この溶液中に存在するウラン（ＶＩ）及びプルトニウム（ＩＶ）を単一サイクルで抽出、分離、及び除染することを可能にし、それにおいて環状アミンモノアミド又は環状アミンモノアミドの混合物を抽出剤として使用する方法に関する。環状アミンモノアミドは、式（Ｉ）：
（式中、ｎ＝１、２、又は３であり；Ｒ１は、直鎖又は分岐のＣ４～Ｃ１２アルキルであり、Ｒ２は、直鎖又は分岐のアルキル又はアルコキシであり、その鎖は、場合により１回以上酸素原子が間に入り、その炭素原子及び該当する場合、酸素原子の総数は、３～１０の間である）に相当する。用途：ウラン系使用済み核燃料（例えばＵＯＸ）又はウラン及びプルトニウム系使用済み核燃料（例えばＭＯＸ）の処理。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
０未満のｐＨを有する酸性水溶液からウラン（ＶＩ）及び／又はプルトニウム（ＩＶ）を抽出するための、下記式（Ｉ）：【化1】
ｎ＝１、２、又は３であり；
Ｒ１は、４～１２個の炭素原子を含む直鎖又は分岐鎖のアルキル基であり；かつ
Ｒ２は、直鎖又は分岐鎖のアルキル又はアルコキシ基であり、その鎖は、任意選択により場合によっては１回以上酸素原子が割り込んでいてもよく、炭素原子及び該当する場合には酸素原子の総数は、３～１０の間である）
のモノアミド又は複数のモノアミドの混合物の使用。
【請求項2】
酸性水溶液を、有機希釈剤中にモノアミド又は複数のモノアミドの混合物を含む有機溶液に接触させ、次いで水溶液と有機溶液とを互いに分離することを含む、請求項１に記載の使用。
【請求項3】
有機溶液が、１ｍｏｌ／Ｌ～２ｍｏｌ／Ｌ、好ましくは１．１ｍｏｌ／Ｌ～１．３ｍｏｌ／Ｌの、モノアミド又は複数のモノアミドの混合物を含む、請求項２に記載の使用。
【請求項4】
０未満のｐＨを有する酸性水溶液が、使用済み核燃料を硝酸中に溶解させることによって生じる水溶液である、請求項１から３のいずれか一項に記載の使用。
【請求項5】
０未満のｐＨを有する酸性水溶液から、ウラン（ＶＩ）をプルトニウム（ＩＶ）から完全に又は部分的に分離するための、下記式（Ｉ）：【化2】
ｎ＝１、２、又は３であり、
Ｒ１は、４～１２個の炭素原子を含む直鎖又は分岐鎖のアルキル基であり、
Ｒ２は、直鎖又は分岐鎖のアルキル又はアルコキシ基であり、その鎖は、任意選択により場合によって１回以上酸素原子が割り込んでいてもよく、炭素原子及び該当する場合には酸素原子の総数は、３～１０の間である）
のモノアミド又は複数のモノアミドの混合物の使用であって、以下の工程：
ａ）前記水溶液からウラン（ＶＩ）及びプルトニウム（ＩＶ）を共抽出する工程であって、前記水溶液を、有機希釈剤中にモノアミド又は複数のモノアミドの混合物を含む有機溶液Ｓ１に少なくとも１回接触させ、続いて水溶液と有機溶液とを互いに分離することを含む、共抽出する工程；
ｂ）工程ａ）から生じた有機溶液から＋ＩＶ酸化状態のプルトニウム及びウラン（ＶＩ）の一部分（フラクション）を逆抽出する工程であって、前記有機溶液を、０より大きいｐＨを有する酸性水溶液に少なくとも１回接触させ、続いて有機溶液と水溶液とを互いに分離することを含む、逆抽出する工程；及び
ｃ）工程ｂ）から生じた水溶液中に存在するウラン（ＶＩ）部分（フラクション）の全部又は一部を再抽出する工程であって、前記水溶液を、有機希釈剤中にモノアミド又は複数のモノアミドの混合物を含む有機溶液Ｓ２と少なくとも１回接触させ、続いて水溶液と有機溶液とを互いに分離することを含む、再抽出する工程、
を含み、
それによって、ウラン（ＶＩ）を含まずにプルトニウム（ＩＶ）を含むか、又はプルトニウム（ＩＶ）及びウラン（ＶＩ）の混合物を含む水溶液と、プルトニウム（ＩＶ）を含まずにウラン（ＶＩ）を含む有機溶液とが得られる、
使用。
【請求項6】
有機溶液Ｓ１及びＳ２が、１ｍｏｌ／Ｌ～２ｍｏｌ／Ｌ、好ましくは１．１ｍｏｌ／Ｌ～１．３ｍｏｌ／Ｌの、モノアミド又は複数のモノアミドの混合物を含む、請求項５に記載の使用。
【請求項7】
０未満のｐＨを有する酸性水溶液が、使用済み核燃料を硝酸に溶解させることによって生じる水溶液であり、一方、０より大きいｐＨを有する酸性水溶液が、０．１ｍｏｌ／Ｌ～０．５ｍｏｌ／Ｌの硝酸を含む溶液である、請求項５又は６に記載の使用。
【請求項8】
ｎ＝２又は３である、請求項１から７のいずれか一項に記載の使用。
【請求項9】
Ｒ１が、６～１０個の炭素原子を含む、直鎖又は分岐鎖のアルキル基、好ましくは分岐鎖のアルキル基であり、且つ／又はＲ２が、４～１０個の炭素原子を含む、直鎖又は分岐鎖のアルキル基、好ましくは直鎖のアルキル基である、
請求項１から８のいずれか一項に記載の使用。
【請求項10】
モノアミドが、Ｎ－（２－ヘプチルピロリジニル）－（２－エチル）ヘキサンアミド、
Ｎ－（２－ヘキシルピペリジニル）－（２－エチル）ヘキサンアミド、
Ｎ－（３－ヘキシルピペリジニル）－（２－エチル）ヘキサンアミド、
Ｎ－（４－ヘキシルピペリジニル）－（２－エチル）ヘキサンアミド、又は
Ｎ－（３－ヘキシルピペリジニル）－（２－プロピル）ペンタンアミド
である、請求項１から９のいずれか一項に記載の使用。
【請求項11】
使用済み核燃料を硝酸中に溶解させることによって生じる水溶液を１サイクルで処理するための方法であって、前記水溶液が、ウラン（ＶＩ）、プルトニウム（ＩＶ）、アメリシウム（ＩＩＩ）、キュリウム（ＩＩＩ）、並びにルテニウム及びテクネチウムを含めた核分裂及び放射化生成物を含み、前記サイクルが、以下の工程：ａ）前記水溶液からウラン（ＶＩ）及びプルトニウム（ＩＶ）を共抽出する工程であって、前記水溶液を、有機希釈剤中にモノアミド又は複数のモノアミドの混合物を含む有機溶液Ｓ１に抽出器内で少なくとも１回接触させ、続いて水溶液と有機溶液とを互いに分離することを含み、前記１種又は複数のモノアミドが、下記式（Ｉ）：
【化3】
ｎ＝１、２、又は３であり；
Ｒ１は、４～１２個の炭素原子を含む直鎖又は分岐鎖のアルキル基であり；かつ
Ｒ２は、直鎖又は分岐鎖のアルキル又はアルコキシ基であり、その鎖は、任意選択により場合により１回以上酸素原子が割り込んでいてもよく、炭素原子及び該当する場合には酸素原子の総数は、３～１０の間である）
で表される、共抽出する工程；
ｂ）工程ａ）から生じた有機溶液を、アメリシウム（ＩＩＩ）、キュリウム（ＩＩＩ）、並びに核分裂及び放射化生成物に関して除染する工程であって、前記有機溶液を、０．５ｍｏｌ／Ｌ～６ｍｏｌ／Ｌの硝酸を含む水溶液に抽出器内で少なくとも１回接触させ、続いて有機溶液と水溶液とを互いに分離することを含む、除染する工程；
ｃ）工程ｂ）から生じた有機溶液中に存在するウラン（ＶＩ）及びプルトニウム（ＩＶ）を、ウラン（ＶＩ）を含まずにプルトニウム（ＩＶ）を含むか、又はプルトニウム（ＩＶ）とウラン（ＶＩ）との混合物を含む水溶液と、プルトニウム（ＩＶ）を含まずにウラン（ＶＩ）を含む有機溶液とに分配する工程であって、分配が以下の工程：
ｃ１）＋ＩＶ酸化状態のプルトニウム、及びウラン（ＶＩ）の一部分（フラクション）を、工程ｂ）から生じた有機溶液から逆抽出する工程であり、前記有機溶液を、０．１ｍｏｌ／Ｌ～０．５ｍｏｌ／Ｌの硝酸を含む水溶液に抽出器内で少なくとも１回接触させ、続いて有機溶液と水溶液とを互いに分離することを含む、逆抽出する工程と、
ｃ２）工程ｃ１）から生じた水溶液中に存在するウラン（ＶＩ）部分（フラクション）の全部又は一部を再抽出する工程であって、前記水溶液を、有機希釈剤中にモノアミド又は複数のモノアミドの混合物を含む有機溶液Ｓ２に抽出器内で少なくとも１回接触させ、続いて有機溶液と水溶液とを互いに分離することを含む、再抽出する工程と
を含む、分配する工程；
ｄ）工程ｃ１）から生じた有機溶液を、テクネチウムに関して除染する工程であって、除染が以下の工程：
ｄ１）工程ｃ１）から生じた有機溶液から＋ＩＶ酸化状態のテクネチウムを逆抽出する工程であって、前記有機溶液を、０．１ｍｏｌ／Ｌ～３ｍｏｌ／Ｌの硝酸及び＋ＶＩＩ酸化状態のテクネチウムを＋ＩＶ酸化状態に還元することが可能な少なくとも１種の還元剤を含む水溶液に抽出器内で少なくとも１回接触させ、続いて有機溶液と水溶液とを互いに分離することを含む、逆抽出する工程と、
ｄ２）工程ｄ１）から生じた水溶液中に存在するウラン（ＶＩ）部分（フラクション）を再抽出する工程であって、前記水溶液を、有機希釈剤中にモノアミド又はモノアミドの混合物を含む有機溶液Ｓ３に抽出器内で少なくとも１回接触させ、続いて有機溶液と水溶液とを互いに分離することを含む、再抽出する工程と、
を含む、除染する工程；
ｅ）工程ｄ１）から生じた有機溶液からウラン（ＶＩ）を逆抽出する工程であって、前記有機溶液を、多くとも０．０５ｍｏｌ／Ｌの硝酸を含む水溶液に抽出器内で少なくとも１回接触させ、続いて有機溶液と水溶液とを互いに分離することを含む、逆抽出する工程；及び
ｆ）任意選択により場合によって、工程ｅ）から生じた有機溶液を再生させる工程、
を含み、
それによって、アメリシウム（ＩＩＩ）、キュリウム（ＩＩＩ）、並びに核分裂及び放射化生成物に関して除染された第１及び第２の水溶液が得られ、第１の水溶液が、ウラン（ＶＩ）を含まずにプルトニウム（ＩＶ）を含むか、又はプルトニウム（ＩＶ）とウラン（ＶＩ）との混合物を含み、かつ、第２の水溶液が、プルトニウム（ＩＶ）を含まずにウラン（ＶＩ）を含む、
方法。
【請求項12】
有機溶液Ｓ１、Ｓ２、及びＳ３が、１ｍｏｌ／Ｌ～２ｍｏｌ／Ｌ、好ましくは１．１ｍｏｌ／Ｌ～１．３ｍｏｌ／Ｌのモノアミド又は複数のモノアミドの混合物を含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項13】
工程ｂ）の水溶液が、４ｍｏｌ／Ｌ～６ｍｏｌ／Ｌの硝酸を含む、請求項１１又は１２に記載の方法。
【請求項14】
工程ｃ１）の抽出器内で有機溶液と水溶液とを接触させることが、１より大きい、好ましくは３以上の有機溶液の水溶液に対する流量比で有機溶液及び水溶液を循環させることを含む、請求項１１から１３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項15】
還元剤が、硝酸ウラナス、硝酸ヒドラジニウム、硝酸ヒドロキシルアンモニウム、アセトアルドキシム、ヒドロキシイミノアルカン酸、又はこれらの混合物、好ましくは、硝酸ウラナス及び硝酸ヒドラジニウムの混合物、又は硝酸ウラナス及び硝酸ヒドロキシルアンモニウムの混合物である、請求項１１から１４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項16】
- ステップｄ１）の抽出器が３０℃～４０℃の温度に加熱され、且つ／又は- ステップｅ）の抽出器が４０℃～５０℃の温度に加熱される、
請求項１１から１５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項17】
工程ｅ）の抽出器内で有機溶液と水溶液とを接触させることが、１より大きい有機溶液の水溶液に対する流量比で有機溶液及び水溶液を循環させることを含む、請求項１１から１６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項18】
ステップｅ）から生じた有機溶液が再生され、次いで第１及び第２の部分に分けられ、第１の部分が有機溶液Ｓ１を形成し、第２の部分が有機溶液Ｓ２を形成する、請求項１１から１７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項19】
ｎ＝２又は３である、請求項１１から１８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項20】
Ｒ１が、６～１０個の炭素原子を含む、直鎖又は分岐鎖のアルキル基、好ましくは分岐鎖のアルキル基であり、且つ／又はＲ２が、４～１０個の炭素原子を含む、直鎖又は分岐鎖のアルキル基、好ましくは直鎖のアルキル基である、
請求項１１から１９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項21】
モノアミドが、Ｎ－（２－ヘプチルピロリジニル）－（２－エチル）ヘキサンアミド、
Ｎ－（２－ヘキシルピペリジニル）－（２－エチル）ヘキサンアミド、
Ｎ－（３－ヘキシルピペリジニル）－（２－エチル）ヘキサンアミド、
Ｎ－（４－ヘキシルピペリジニル）－（２－エチル）ヘキサンアミド、又は
Ｎ－（３－ヘキシルピペリジニル）－（２－プロピル）ペンタンアミド
である、請求項１１から２０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項22】
Ｎ－（２－ヘプチルピロリジニル）－（２－エチル）ヘキサンアミド、Ｎ－（２－ヘキシルピペリジニル）－（２－エチル）ヘキサンアミド、
Ｎ－（３－ヘキシルピペリジニル）－（２－エチル）ヘキサンアミド、
Ｎ－（４－ヘキシルピペリジニル）－（２－エチル）ヘキサンアミド、又は
Ｎ－（３－ヘキシルピペリジニル）－（２－プロピル）ペンタンアミド
である、モノアミド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、使用済み核燃料処理の分野を対象とする。
【0002】
より詳細には、本発明は、酸性水溶液、特に、使用済み核燃料を硝酸に溶解させることによって生じる水溶液からウラン（ＶＩ）及び／又はプルトニウム（ＩＶ）を抽出するための環状アミンモノアミドの使用を対象とする。
【0003】
本発明はまた、酸性水溶液から、特に、使用済み核燃料を硝酸に溶解させることによって生じる水溶液から、完全に又は部分的に、ウラン（ＶＩ）をプルトニウム（ＩＶ）から分離するためのこれらの環状アミンモノアミドの使用を対象とする。
【0004】
本発明はまた、使用済み核燃料を硝酸に溶解させることによって生じる水溶液を処理するための方法であって、プルトニウム（ＩＶ）を還元するいずれの操作にも頼らずに、この溶液中に存在するウラン（ＶＩ）及びプルトニウム（ＩＶ）を単一サイクルで抽出、分離、及び除染することを可能にし、それにおいてこれらの環状アミンモノアミド又はこれらの混合物のうちの１種を抽出剤として使用する方法を対象とする。
【0005】
本発明は更に、上述した使用及び方法において使用するのに有望な環状アミンモノアミドを対象とする。
【0006】
本発明は、ウラン系（とりわけＵＯＸ燃料として知られる酸化ウラン系）、又はウラン及びプルトニウム系（とりわけＭＯＸ燃料として知られるウラン・プルトニウム混合酸化物系）の使用済み核燃料の処理における用途が見出される。
【背景技術】
【0007】
ＰＵＲＥＸ法は、世界中の全ての使用済み核燃料処理プラントで使用されており（フランスのLa Hague、日本の六ケ所村、イギリスのSellafield等）、ウラン（ＶＩ）及びプルトニウム（ＩＶ）を硝酸に溶解させることによって生じる水溶液からの液液抽出によってこれらの燃料を回収するための抽出剤として、リン酸トリ－ｎ－ブチル（あるいはＴＢＰ）を使用する。
【0008】
この方法では、ＴＢＰは、水素化テトラプロピレン（あるいはＴＰＨ）タイプ等の脂肪族希釈剤中の３０％（ｖ／ｖ）溶液として使用される。この有機溶液は一般に、考慮される分野で「溶媒」とよばれる。
【0009】
ウラン及びプルトニウムは、ＰＵＲＥＸ法によって以下の幾つかのサイクルで回収される：
- ウラン（ＶＩ）及びプルトニウム（ＩＶ）を精製する第１のサイクル（「１ＣＵＰｕ」とよばれる）、このサイクルは、これらの元素をマイナーアクチニド（ネプツニウム、アメリシウム、及びキュリウム）並びに核分裂及び放射化生成物に関して除染することを目的とし、この第１のサイクルから先、ウラン（ＶＩ）及びプルトニウム（ＩＶ）を２つの水性流れに分配する；
- ウラン（ＶＩ）を精製する第２のサイクル（「２ＣＵ」とよばれる）、このサイクルは、この元素の除染を強化して、最終生成物としてのウランについてＡＳＴＭ規格によって規定される仕様を達成することを目的とする；
- プルトニウム（ＩＶ）を精製する第２のサイクル、幾つかのプラントの場合は第３のサイクル（それぞれ「２ＣＰｕ」及び「３ＣＰｕ」とよばれる）、このサイクルは、この元素の除染を強化して、最終生成物としてのプルトニウムについてＡＳＴＭ規格によって規定される仕様を達成し、それを酸化物ＰｕＯ２へ転化させる前に濃縮することを目的とする。
- ウラン（ＶＩ）及びプルトニウム（ＩＶ）を精製する第１のサイクル（「１ＣＵＰｕ」とよばれる）、このサイクルは、これらの元素をマイナーアクチニド（ネプツニウム、アメリシウム、及びキュリウム）並びに核分裂及び放射化生成物に関して除染することを目的とし、この第１のサイクルから先、ウラン（ＶＩ）及びプルトニウム（ＩＶ）を２つの水性流れに分配する；
- ウラン（ＶＩ）を精製する第２のサイクル（「２ＣＵ」とよばれる）、このサイクルは、この元素の除染を強化して、最終生成物としてのウランについてＡＳＴＭ規格によって規定される仕様を達成することを目的とする；
- プルトニウム（ＩＶ）を精製する第２のサイクル、幾つかのプラントの場合は第３のサイクル（それぞれ「２ＣＰｕ」及び「３ＣＰｕ」とよばれる）、このサイクルは、この元素の除染を強化して、最終生成物としてのプルトニウムについてＡＳＴＭ規格によって規定される仕様を達成し、それを酸化物ＰｕＯ２へ転化させる前に濃縮することを目的とする。
【0010】
ＰＵＲＥＸ法の性能は満足のいくものであり、操業以来それを実践しているプラントからのフィードバックは肯定的である。
【0011】
しかし、ＴＢＰの使用には、将来の使用済み核燃料処理プラントに設定された単純性、コンパクト化、及び向上した安全性という目的を達成する可能性にこの抽出剤では相反するという限界がある。
【0012】
主たる限界は、ウラン及びプルトニウムを２つの水性流れへと分配することが、プルトニウム（ＩＶ）のプルトニウム（ＩＩＩ）への還元を必要とすることである。何故なら、ＴＢＰでは、分配に使用される水溶液の酸性度が幾つであろうが、ウラン（ＶＩ）とプルトニウム（ＩＶ）との間の分離係数が不十分だからである。結果として、ＴＢＰを使用すると大量の還元剤及び抗亜硝酸剤（ａｎｔｉ－ｎｉｔｒｏｕｓ ａｇｅｎｔ）の使用が必要とされ、それは分解による不安定な反応種を生成するために、安全性の点で制約的である。
【0013】
したがって、使用済み核燃料を硝酸に溶解させることによって生じる水溶液からウラン及びプルトニウムを定量的に共抽出し、次いでプルトニウム（ＩＶ）からプルトニウム（ＩＩＩ）への還元を必要とすることなくこれらの２つの元素の完全な又は部分的な分離を確実に行うことができる抽出剤を提供するための幾つかの研究が実施されてきた。
【0014】
このことから、以下の使用が提案されてきた：
- 国際公開第２０１７／０１７２０７号（以降、参考文献［１］）における、対称Ｎ，Ｎ－ジアルキルアミド、例えば、Ｎ，Ｎ－ジ（２－エチルヘキシル）－３，３－ジメチルブタンアミド（あるいはＤＥＨＤＭＢＡ）、
- 非対称Ｎ，Ｎ－ジアルキルアミド、例えば、
＊ 国際公開第２０１７／０１７１９３号（以降、参考文献［２］）における、Ｎ－メチル－Ｎ－オクチル－２－エチルヘキサンアミド（あるいはＭＯＥＨＡ）又はＮ－デシル－Ｎ－メチル－２－エチルヘキサンアミド（あるいはＭＤＥＨＡ）、
＊ 国際公開第２０１８／１３８４４１号（以降、参考文献［３］）における、Ｎ－メチル－Ｎ－ノニル－２－メチルヘキサンアミド（あるいはＭＮＭＨＡ）又はＮ－メチル－Ｎ－ヘキシル－２－プロピルヘプタンアミド（あるいはＭＨＰＨｅｐＡ）、及び
- 国際公開第２０１９／００２７８８号（以降、参考文献［４］）における、テトラアルキル化カルバミド、例えば、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－テトラ－ｎ－ブチル尿素（あるいはＴＢＵ）、又はトリアルキル化カルバミド、例えば、Ｎ，Ｎ，Ｎ’－トリ－ｎ－オクチル尿素（あるいはＴｒＯＵ）。
- 国際公開第２０１７／０１７２０７号（以降、参考文献［１］）における、対称Ｎ，Ｎ－ジアルキルアミド、例えば、Ｎ，Ｎ－ジ（２－エチルヘキシル）－３，３－ジメチルブタンアミド（あるいはＤＥＨＤＭＢＡ）、
- 非対称Ｎ，Ｎ－ジアルキルアミド、例えば、
＊ 国際公開第２０１７／０１７１９３号（以降、参考文献［２］）における、Ｎ－メチル－Ｎ－オクチル－２－エチルヘキサンアミド（あるいはＭＯＥＨＡ）又はＮ－デシル－Ｎ－メチル－２－エチルヘキサンアミド（あるいはＭＤＥＨＡ）、
＊ 国際公開第２０１８／１３８４４１号（以降、参考文献［３］）における、Ｎ－メチル－Ｎ－ノニル－２－メチルヘキサンアミド（あるいはＭＮＭＨＡ）又はＮ－メチル－Ｎ－ヘキシル－２－プロピルヘプタンアミド（あるいはＭＨＰＨｅｐＡ）、及び
- 国際公開第２０１９／００２７８８号（以降、参考文献［４］）における、テトラアルキル化カルバミド、例えば、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－テトラ－ｎ－ブチル尿素（あるいはＴＢＵ）、又はトリアルキル化カルバミド、例えば、Ｎ，Ｎ，Ｎ’－トリ－ｎ－オクチル尿素（あるいはＴｒＯＵ）。
【0015】
全てのこれらの抽出剤、特に、参考文献［２］及び［３］の非対称Ｎ，Ｎ－ジアルキルアミドは、極めて興味深い性能を呈することが見出された。
【0016】
更にまた、1960年にJ. Phys. Chem、64、12、1863～1866頁（以降、参考文献［５］）に発表された研究の範囲内で、ウラン（ＶＩ）及びプルトニウム（ＩＶ）を硝酸の強酸性水性相（３ｍｏｌ／Ｌ及び６ｍｏｌ／Ｌ）から抽出する数多くのＮ，Ｎ－二置換アミドの能力を評価することを目的として、T. H. Siddallは、２種の環状アミンモノアミド、すなわち、Ｎ－ヘキサノイルピペリジン及びＮ－２－エチルヘキサノイルピペリジンのトルエン中０．５ｍｏｌ／Ｌの濃度での能力について研究した。
【0017】
また、H. Jing-Tianら（Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry 1999年、241、215～217頁、以降、参考文献［６］）によって報告されたのは、環状アミンモノアミド、ここではＮ－オクタノイルピロリジンによる、トルエン中０．３ｍｏｌ／Ｌの濃度でのウラン（ＶＩ）抽出についてのデータである。
【0018】
参考文献［５］は、構造は極めて類似しているが、２種のピペリジン環モノアミドは、硝酸の酸性度が３ｍｏｌ／Ｌであるか６ｍｏｌ／Ｌであるかに関わらず、同じ操作条件下で相反する抽出結果を与えることを示している。それは、これらの２つの酸性度で、Ｎ－ヘキサノイルピペリジンはプルトニウム（ＩＶ）をウラン（ＶＩ）より良好に抽出し、それに対してＮ－２－エチルヘキサノイルピペリジンはウラン（ＶＩ）をプルトニウム（ＩＶ）よりも良好に抽出するからである。
【0019】
参考文献［６］は、トルエン中０．３ｍｏｌ／Ｌの濃度で使用した場合、Ｎ－オクタノイルピロリジンは、３ｍｏｌ／Ｌの硝酸水溶液からウラン（ＶＩ）を極めて弱く抽出し、分配係数ＤＵは２５℃において１未満であると述べている。
【0020】
更にまた、上記に鑑みると、参考文献［５］及び［６］に報告されているデータは、硝酸の強酸性水溶液からウラン（ＶＩ）及びプルトニウム（ＩＶ）を定量的に共抽出するための環状アミンモノアミドの使用を特に奨励しておらず、これらがそのような溶液から共抽出された後で、プルトニウム（ＩＶ）からプルトニウム（ＩＩＩ）への還元に頼ることなくウラン（ＶＩ）をプルトニウム（ＩＶ）から分離するためにこのタイプの化合物を使用する可能性について何も示唆していない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0021】
【特許文献1】国際公開第２０１７／０１７２０７号
【特許文献2】国際公開第２０１７／０１７１９３号
【特許文献3】国際公開第２０１８／１３８４４１号
【特許文献4】国際公開第２０１９／００２７８８号
【非特許文献】
【0022】
【非特許文献1】1960年, J. Phys. Chem、64, 12, 1863～1866頁
【非特許文献2】H. Jing-Tianら, Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry 1999年, 241, 215～217頁
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【0023】
上記の研究の範囲内で、本発明者らは、１つ以上のアルキル又はアルコキシ基で置換されたアゼチジン、ピロリジン、又はピペリジン環を有するモノアミドが以下のような抽出特性を有することを認めた：
- 使用済み核燃料を硝酸に溶解させることによって生じる水溶液にみられるタイプの強酸性水性相の存在下で、それらのモノアミドは、ウラン（ＶＩ）及びプルトニウム（ＩＶ）の２つの元素をこの水性相から定量的に共抽出させるのに適したウラン（ＶＩ）及びプルトニウム（ＩＶ）の分配係数をもたらす。そして、
- 中程度に酸性の水性相の存在下で、それらのモノアミドは、プルトニウム（ＩＶ）をプルトニウム（ＩＩＩ）に還元する必要なしに、ウラン（ＶＩ）をプルトニウム（ＩＶ）から分離するのに適したＵ（ＶＩ）／Ｐｕ（ＩＶ）分離係数をもたらし、この分離は、所望に従って完全又は部分的である。
- 使用済み核燃料を硝酸に溶解させることによって生じる水溶液にみられるタイプの強酸性水性相の存在下で、それらのモノアミドは、ウラン（ＶＩ）及びプルトニウム（ＩＶ）の２つの元素をこの水性相から定量的に共抽出させるのに適したウラン（ＶＩ）及びプルトニウム（ＩＶ）の分配係数をもたらす。そして、
- 中程度に酸性の水性相の存在下で、それらのモノアミドは、プルトニウム（ＩＶ）をプルトニウム（ＩＩＩ）に還元する必要なしに、ウラン（ＶＩ）をプルトニウム（ＩＶ）から分離するのに適したＵ（ＶＩ）／Ｐｕ（ＩＶ）分離係数をもたらし、この分離は、所望に従って完全又は部分的である。
【0024】
本発明は、これらの実験的発見に基づくものである。
【0025】
したがって、第１に、本発明の一つの目的は、０未満のｐＨを有する酸性水溶液からウラン（ＶＩ）及び／又はプルトニウム（ＩＶ）を抽出するための、下記式（Ｉ）：
（式中、
ｎ＝１、２、又は３であり、
Ｒ１は、４～１２個の炭素原子を含む直鎖又は分岐鎖のアルキル基であり、かつ
Ｒ２は、直鎖又は分岐鎖のアルキル又はアルコキシ基であり、その鎖は、任意選択により場合によっては１回以上酸素原子が割り込んでいてもよく、炭素原子及び該当する場合には酸素原子の総数は、３～１０の間である）
のモノアミド又はモノアミド（複数）の混合物の使用である。
【化1】
ｎ＝１、２、又は３であり、
Ｒ１は、４～１２個の炭素原子を含む直鎖又は分岐鎖のアルキル基であり、かつ
Ｒ２は、直鎖又は分岐鎖のアルキル又はアルコキシ基であり、その鎖は、任意選択により場合によっては１回以上酸素原子が割り込んでいてもよく、炭素原子及び該当する場合には酸素原子の総数は、３～１０の間である）
のモノアミド又はモノアミド（複数）の混合物の使用である。
【0026】
上記及び下記において、「．．．．．．～．．．．．」、「．．．．．．～．．．．．．の範囲」、及び「．．．．．．～．．．．．．の間」という語句は同義であり、それらの限界値が含まれることを意味している。
【0027】
更にまた、
- 「４～１２個の炭素原子を含む直鎖又は分岐鎖のアルキル基」とは、任意のアルキル基であって、その鎖が１つ以上の同一の又は異なる分岐を含んでも含まなくてもよく、その炭素原子の数が４、５、６、７、８、９、１０、１１、又は１２に等しいものを意味し、
- 「直鎖又は分岐鎖のアルキル又はアルコキシ基であり、その鎖は任選択により場合によっては１回以上酸素原子が間に入り、炭素原子及び該当する場合には酸素原子の総数は、３～１０の間である」とは、任意のアルキル又は－Ｏ－アルキル基であって、その鎖が、１つ以上の同一の又は異なる分岐及び２つの炭素原子間の酸素原子の１つ以上の挿入を含んでも含まなくてもよく、炭素及び酸素原子（１つ以上の酸素原子が存在する場合）の総数が３、４、５、６、７、８、９、又は１０に等しいものを意味する。
- 「４～１２個の炭素原子を含む直鎖又は分岐鎖のアルキル基」とは、任意のアルキル基であって、その鎖が１つ以上の同一の又は異なる分岐を含んでも含まなくてもよく、その炭素原子の数が４、５、６、７、８、９、１０、１１、又は１２に等しいものを意味し、
- 「直鎖又は分岐鎖のアルキル又はアルコキシ基であり、その鎖は任選択により場合によっては１回以上酸素原子が間に入り、炭素原子及び該当する場合には酸素原子の総数は、３～１０の間である」とは、任意のアルキル又は－Ｏ－アルキル基であって、その鎖が、１つ以上の同一の又は異なる分岐及び２つの炭素原子間の酸素原子の１つ以上の挿入を含んでも含まなくてもよく、炭素及び酸素原子（１つ以上の酸素原子が存在する場合）の総数が３、４、５、６、７、８、９、又は１０に等しいものを意味する。
【0028】
本発明によれば、ウラン（ＶＩ）及び／又はプルトニウム（ＩＶ）は、好ましくは、液液抽出によって、すなわち、この水溶液を、有機希釈剤中にモノアミド又は複数のモノアミドの混合物を含む有機溶液に接触させ、次いで水溶液と有機溶液とを互いに分離することによって、酸性水溶液から抽出される。
【0029】
この場合、有機溶液は、好ましくは１ｍｏｌ／Ｌ～２ｍｏｌ／Ｌ、更により好ましくは１ｍｏｌ／Ｌ～１．３ｍｏｌ／Ｌのモノアミド又は複数のモノアミドの混合物を含み、優先的には、１．２ｍｏｌ／Ｌの濃度である。
【0030】
酸性水溶液は、好ましくは、使用済み核燃料を硝酸に溶解させることによって生じる水溶液、すなわち、典型的には３ｍｏｌ／Ｌ～６ｍｏｌ／Ｌの硝酸を含む水溶液である。
【0031】
上記及び下記において、「有機希釈剤」とは、任意の無極性炭化水素、又は無極性の脂肪族及び／若しくは芳香族炭化水素の混合物を意味しており、その使用は、親油性抽出剤を溶解させるために提供される。そのような希釈剤の例として、とりわけ、ｎ－ドデカン、水素化テトラプロピレン（ＴＰＨ）、ケロシン、及びイソパラフィン系希釈剤、例えば、ＴｏｔａｌＥｎｅｒｇｉｅｓ社によってＩｓａｎｅ（商標）ＩＰ－１８５及びＩｓａｎｅ（商標）ＩＰ－１７５という参照名で市販されるものを挙げることができる。
【0032】
０未満のｐＨを有する酸性水溶液からウラン（ＶＩ）及びプルトニウム（ＩＶ）を定量的に抽出できることに加えて、上記式（Ｉ）のモノアミドは、続いて、プルトニウム（ＩＶ）をプルトニウム（ＩＩＩ）に還元する必要なしに、このように共抽出されたウランとプルトニウムとを互いに分離することを可能にすることが示され、ここでは、この分離は、以下のいずれかであり得る：
- ウラン（ＶＩ）とプルトニウム（ＩＶ）の完全な分離、すなわち、ここでは、２つの水溶液が得られ、一方はウラン（ＶＩ）を含まずにプルトニウム（ＩＶ）を含み、他方は、プルトニウム（ＩＶ）を含まずにウラン（ＶＩ）を含む；
- 又はウラン（ＶＩ）とプルトニウム（ＩＶ）の部分的な分離、すなわち、ここでは、２つの水溶液が得られ、一方はプルトニウム（ＩＶ）とウラン（ＶＩ）との混合物を含み、他方はプルトニウム（ＩＶ）を含まずにウラン（ＶＩ）を含む。
- ウラン（ＶＩ）とプルトニウム（ＩＶ）の完全な分離、すなわち、ここでは、２つの水溶液が得られ、一方はウラン（ＶＩ）を含まずにプルトニウム（ＩＶ）を含み、他方は、プルトニウム（ＩＶ）を含まずにウラン（ＶＩ）を含む；
- 又はウラン（ＶＩ）とプルトニウム（ＩＶ）の部分的な分離、すなわち、ここでは、２つの水溶液が得られ、一方はプルトニウム（ＩＶ）とウラン（ＶＩ）との混合物を含み、他方はプルトニウム（ＩＶ）を含まずにウラン（ＶＩ）を含む。
【0033】
したがって、本発明の別の目的は、０未満のｐＨを有する酸性水溶液から、ウラン（ＶＩ）をプルトニウム（ＩＶ）から完全に又は部分的に分離するための、上記式（Ｉ）のモノアミド又は複数のモノアミドの混合物の使用であって、以下の工程：
ａ）上記水溶液からウラン（ＶＩ）及びプルトニウム（ＩＶ）を共抽出する工程であって、水溶液を、有機希釈剤中に式（Ｉ）のモノアミド又は複数のモノアミドの混合物を含む有機溶液Ｓ１に少なくとも１回接触させ、続いて水溶液と有機溶液とを互いに分離することを含む、共抽出する工程；
ｂ）工程ａ）から得られた有機溶液から＋ＩＶ酸化状態のプルトニウム及び一部分のウラン（ＶＩ）を逆抽出（ｓｔｒｉｐｐｉｎｇ）する工程であって、有機溶液を、０より大きい、一層良好には０．３より大きいｐＨを有する酸性水溶液に少なくとも１回接触させ、続いて有機溶液と水溶液とを互いに分離することを含む、逆抽出する工程；及び
ｃ）工程ｂ）から得られた水溶液中に存在するウラン（ＶＩ）部分の全部又は一部を再抽出する工程であって、水溶液を、有機希釈剤中にモノアミド又は複数のモノアミドの混合物を含む有機溶液Ｓ２に少なくとも１回接触させ、続いて有機溶液と水溶液とを互いに分離することを含む、再抽出する工程、
を含み、それによって、ウラン（ＶＩ）を含まずにプルトニウム（ＩＶ）を含むか、又はプルトニウム（ＩＶ）及びウラン（ＶＩ）の混合物を含む水溶液と、プルトニウム（ＩＶ）を含まずにウラン（ＶＩ）を含む有機溶液とが得られる、
使用である。
ａ）上記水溶液からウラン（ＶＩ）及びプルトニウム（ＩＶ）を共抽出する工程であって、水溶液を、有機希釈剤中に式（Ｉ）のモノアミド又は複数のモノアミドの混合物を含む有機溶液Ｓ１に少なくとも１回接触させ、続いて水溶液と有機溶液とを互いに分離することを含む、共抽出する工程；
ｂ）工程ａ）から得られた有機溶液から＋ＩＶ酸化状態のプルトニウム及び一部分のウラン（ＶＩ）を逆抽出（ｓｔｒｉｐｐｉｎｇ）する工程であって、有機溶液を、０より大きい、一層良好には０．３より大きいｐＨを有する酸性水溶液に少なくとも１回接触させ、続いて有機溶液と水溶液とを互いに分離することを含む、逆抽出する工程；及び
ｃ）工程ｂ）から得られた水溶液中に存在するウラン（ＶＩ）部分の全部又は一部を再抽出する工程であって、水溶液を、有機希釈剤中にモノアミド又は複数のモノアミドの混合物を含む有機溶液Ｓ２に少なくとも１回接触させ、続いて有機溶液と水溶液とを互いに分離することを含む、再抽出する工程、
を含み、それによって、ウラン（ＶＩ）を含まずにプルトニウム（ＩＶ）を含むか、又はプルトニウム（ＩＶ）及びウラン（ＶＩ）の混合物を含む水溶液と、プルトニウム（ＩＶ）を含まずにウラン（ＶＩ）を含む有機溶液とが得られる、
使用である。
【0034】
有機溶液Ｓ１及びＳ２は、好ましくは、１ｍｏｌ／Ｌ～２ｍｏｌ／Ｌ、一層良好には、１ｍｏｌ／Ｌ～１．３ｍｏｌ／Ｌのモノアミド又は複数のモノアミドの混合物を含み、最も好ましくは１．２ｍｏｌ／Ｌの濃度である。
【0035】
０未満のｐＨを有する水溶液は、好ましくは、使用済み核燃料を硝酸に溶解させることによって生じる水溶液、すなわち、典型的には３ｍｏｌ／Ｌ～６ｍｏｌ／Ｌの硝酸を含む水溶液であり、この場合、０を上回るｐＨを有する酸性水溶液は、好ましくは、０．１ｍｏｌ／Ｌ～０．５ｍｏｌ／Ｌの硝酸を含む溶液である。
【0036】
工程ｃ）から得られる有機溶液中に存在するウランは、次いで、有機溶液を、少なくとも１．３のｐＨを有する酸性水溶液、例えば、多くとも０．０５ｍｏｌ／Ｌの硝酸を含む溶液に接触させ、次いで有機溶液と水溶液とを互いに分離することによって、この相から抽出することができる。
【0037】
上述した特性を有することに加えて、上記式（Ｉ）のモノアミドは、使用済み核燃料を処理するための方法におけるそれらの使用に完全に適合した動的粘度及びウラン（ＶＩ）担持能を有する有機相をもたらすことが示されている。
【0038】
この特性の組み合わせから、これらのモノアミドによって、使用済み核燃料を溶解させることによって生じる硝酸水溶液（ａｑｕｅｏｕｓ ｎｉｔｒｉｃ ｓｏｌｕｔｉｏｎ）を処理するための方法であって、そのような溶液中に存在するウラン及びプルトニウムを回収し、除染するという点でＰＵＲＥＸ法と同じように有効でありつつ、何らのプルトニウム還元逆抽出操作もなく、単一の処理サイクルしか含まない方法を開発することが可能となった。
【0039】
したがって、本発明の別の目的は、使用済み核燃料を硝酸に溶解させることによって生じる水溶液を１サイクルで処理するための方法であって、その水溶液が、ウラン（ＶＩ）、プルトニウム（ＩＶ）、アメリシウム（ＩＩＩ）、キュリウム（ＩＩＩ）、並びに、ルテニウム及びテクネチウムを含めた核分裂及び放射化生成物を含み、そのサイクルが、以下の工程：
ａ）上記水溶液からウラン（ＶＩ）及びプルトニウム（ＩＶ）を共抽出する工程であって、水溶液を、有機希釈剤中に式（Ｉ）のモノアミド又は複数のモノアミドの混合物を含む有機溶液Ｓ１に抽出器内で少なくとも１回接触させ、続いて水溶液と有機溶液とを互いに分離することを含む、共抽出する工程；
ｂ）工程ａ）から生じた有機溶液を、アメリシウム（ＩＩＩ）、キュリウム（ＩＩＩ）、並びに核分裂及び放射化生成物に関して除染する工程であって、有機溶液を、０．５ｍｏｌ／Ｌ～６ｍｏｌ／Ｌの硝酸を含む水溶液に抽出器内で少なくとも１回接触させ、続いて水溶液と有機溶液とを互いに分離することを含む、除染する工程；
ｃ）工程ｂ）から生じた有機溶液中に存在するウラン（ＶＩ）及びプルトニウム（ＩＶ）を、ウラン（ＶＩ）を含まずにプルトニウム（ＩＶ）を含むか、又はプルトニウム（ＩＶ）とウラン（ＶＩ）との混合物を含む水溶液と、プルトニウム（ＩＶ）を含まずにウラン（ＶＩ）を含む有機溶液とに分配する工程であって、以下の工程：
ｃ１）＋ＩＶ酸化状態のプルトニウム、及びウラン（ＶＩ）部分（フラクション）を、工程ｂ）から生じた有機溶液から逆抽出する工程であって、有機溶液を、０．１ｍｏｌ／Ｌ～０．５ｍｏｌ／Ｌの硝酸を含む水溶液に抽出器内で少なくとも１回接触させ、続いて有機溶液と水溶液とを互いに分離することを含む、逆抽出する工程と、
ｃ２）工程ｃ１）から生じた水溶液中に存在するウラン（ＶＩ）部分の全部又は一部を再抽出する工程であり、その水溶液を、有機希釈剤中にモノアミド又は複数のモノアミドの混合物を含む有機溶液Ｓ２に抽出器内で少なくとも１回接触させ、続いて水溶液と有機溶液とを互いに分離することを含む、再抽出する工程、
を含む、分配する工程；
ｄ）工程ｃ１）から生じた有機溶液を、テクネチウムに関して除染する工程であって、以下の工程：
ｄ１）工程ｃ１）から生じた有機溶液から＋ＩＶ酸化状態のテクネチウムを逆抽出する工程であって、その有機溶液を、０．１ｍｏｌ／Ｌ～３ｍｏｌ／Ｌの硝酸及びテクネチウムを＋ＶＩＩ酸化状態から＋ＩＶ酸化状態に還元することが可能な少なくとも１種の還元剤を含む水溶液に抽出器内で少なくとも１回接触させ、続いて有機溶液と水溶液とを互いに分離することを含む、逆抽出する工程と、
ｄ２）工程ｄ１）から生じた水溶液中に存在するウラン（ＶＩ）部分（フラクション）を再抽出する工程であり、その水溶液を、有機希釈剤中にモノアミド又は複数のモノアミドの混合物を含む有機溶液Ｓ３に抽出器内で少なくとも１回接触させ、続いて水溶液と有機溶液とを互いに分離することを含む、再抽出する工程、
を含む、除染する工程；
ｅ）工程ｄ１）から生じた有機溶液からウラン（ＶＩ）を逆抽出する工程であって、その有機溶液を、多くとも０．０５ｍｏｌ／Ｌの硝酸を含む水溶液に抽出器内で少なくとも１回接触させ、続いて有機溶液と水溶液とを互いに分離することを含む、逆抽出する工程；及び、
ｆ）任意選択により場合によっては、工程ｅ）からの有機溶液を再生する工程と
を含み、それによって、アメリシウム（ＩＩＩ）、キュリウム（ＩＩＩ）、並びに核分裂及び放射化生成物に関して除染された第１及び第２の水溶液が得られ、第１の水溶液が、ウラン（ＶＩ）を含まずにプルトニウム（ＩＶ）を含むか、又はプルトニウム（ＩＶ）とウラン（ＶＩ）との混合物を含み、かつ、第２の水溶液が、プルトニウム（ＩＶ）を含まずにウラン（ＶＩ）を含む、
方法である。
ａ）上記水溶液からウラン（ＶＩ）及びプルトニウム（ＩＶ）を共抽出する工程であって、水溶液を、有機希釈剤中に式（Ｉ）のモノアミド又は複数のモノアミドの混合物を含む有機溶液Ｓ１に抽出器内で少なくとも１回接触させ、続いて水溶液と有機溶液とを互いに分離することを含む、共抽出する工程；
ｂ）工程ａ）から生じた有機溶液を、アメリシウム（ＩＩＩ）、キュリウム（ＩＩＩ）、並びに核分裂及び放射化生成物に関して除染する工程であって、有機溶液を、０．５ｍｏｌ／Ｌ～６ｍｏｌ／Ｌの硝酸を含む水溶液に抽出器内で少なくとも１回接触させ、続いて水溶液と有機溶液とを互いに分離することを含む、除染する工程；
ｃ）工程ｂ）から生じた有機溶液中に存在するウラン（ＶＩ）及びプルトニウム（ＩＶ）を、ウラン（ＶＩ）を含まずにプルトニウム（ＩＶ）を含むか、又はプルトニウム（ＩＶ）とウラン（ＶＩ）との混合物を含む水溶液と、プルトニウム（ＩＶ）を含まずにウラン（ＶＩ）を含む有機溶液とに分配する工程であって、以下の工程：
ｃ１）＋ＩＶ酸化状態のプルトニウム、及びウラン（ＶＩ）部分（フラクション）を、工程ｂ）から生じた有機溶液から逆抽出する工程であって、有機溶液を、０．１ｍｏｌ／Ｌ～０．５ｍｏｌ／Ｌの硝酸を含む水溶液に抽出器内で少なくとも１回接触させ、続いて有機溶液と水溶液とを互いに分離することを含む、逆抽出する工程と、
ｃ２）工程ｃ１）から生じた水溶液中に存在するウラン（ＶＩ）部分の全部又は一部を再抽出する工程であり、その水溶液を、有機希釈剤中にモノアミド又は複数のモノアミドの混合物を含む有機溶液Ｓ２に抽出器内で少なくとも１回接触させ、続いて水溶液と有機溶液とを互いに分離することを含む、再抽出する工程、
を含む、分配する工程；
ｄ）工程ｃ１）から生じた有機溶液を、テクネチウムに関して除染する工程であって、以下の工程：
ｄ１）工程ｃ１）から生じた有機溶液から＋ＩＶ酸化状態のテクネチウムを逆抽出する工程であって、その有機溶液を、０．１ｍｏｌ／Ｌ～３ｍｏｌ／Ｌの硝酸及びテクネチウムを＋ＶＩＩ酸化状態から＋ＩＶ酸化状態に還元することが可能な少なくとも１種の還元剤を含む水溶液に抽出器内で少なくとも１回接触させ、続いて有機溶液と水溶液とを互いに分離することを含む、逆抽出する工程と、
ｄ２）工程ｄ１）から生じた水溶液中に存在するウラン（ＶＩ）部分（フラクション）を再抽出する工程であり、その水溶液を、有機希釈剤中にモノアミド又は複数のモノアミドの混合物を含む有機溶液Ｓ３に抽出器内で少なくとも１回接触させ、続いて水溶液と有機溶液とを互いに分離することを含む、再抽出する工程、
を含む、除染する工程；
ｅ）工程ｄ１）から生じた有機溶液からウラン（ＶＩ）を逆抽出する工程であって、その有機溶液を、多くとも０．０５ｍｏｌ／Ｌの硝酸を含む水溶液に抽出器内で少なくとも１回接触させ、続いて有機溶液と水溶液とを互いに分離することを含む、逆抽出する工程；及び、
ｆ）任意選択により場合によっては、工程ｅ）からの有機溶液を再生する工程と
を含み、それによって、アメリシウム（ＩＩＩ）、キュリウム（ＩＩＩ）、並びに核分裂及び放射化生成物に関して除染された第１及び第２の水溶液が得られ、第１の水溶液が、ウラン（ＶＩ）を含まずにプルトニウム（ＩＶ）を含むか、又はプルトニウム（ＩＶ）とウラン（ＶＩ）との混合物を含み、かつ、第２の水溶液が、プルトニウム（ＩＶ）を含まずにウラン（ＶＩ）を含む、
方法である。
【0040】
本発明によれば、有機溶液Ｓ１、Ｓ２、及びＳ３は、好ましくは、１ｍｏｌ／Ｌ～２ｍｏｌ／Ｌ、一層良好には１ｍｏｌ／Ｌ～１．３ｍｏｌ／Ｌのモノアミド又は複数のモノアミドの混合物を含み、最も好ましくは１．２ｍｏｌ／Ｌの濃度である。
【0041】
前に示したように、工程ｂ）において使用される水溶液は、０．５ｍｏｌ／Ｌ～６ｍｏｌ／Ｌの硝酸を含むことができる。しかし、この水溶液は、工程ａ）から生じた有機溶液からのルテニウム及びテクネチウムの逆抽出を容易にするように、４ｍｏｌ／Ｌ～６ｍｏｌ／Ｌの硝酸を含むことが好ましい。この場合、工程ｂ）は、有利には、有機溶液を脱酸することも含み、この脱酸は、有機溶液を、０．１ｍｏｌ／Ｌ～１ｍｏｌ／Ｌ、更に良好には、０．５ｍｏｌ／Ｌの硝酸を含む水溶液に少なくとも１回接触させ、続いて有機溶液と水溶液とを互いに分離することを含む。
【0042】
本発明によれば、工程ｃ１）が行われる抽出器内で有機溶液と水溶液とを接触させることは、プルトニウムの濃縮逆抽出（すなわち、水溶液中のプルトニウム濃度が逆抽出される有機溶液中のプルトニウム濃度より高い水溶液をもたらすプルトニウムの逆抽出）が得られるように、これらの溶液を、有利には１より大きい、好ましくは３以上、一層より有利には５以上のＯ／Ａ流量比で循環させることを含む。
【0043】
工程ｄ１）において使用される水溶液中に存在する還元剤（１又は複数）は、好ましくは、硝酸ウラナス（「Ｕ（ＩＶ）」としても知られる）、硝酸ヒドラジニウム（「硝酸ヒドラジン」としても知られる）、硝酸ヒドロキシルアンモニウム（硝酸ヒドロキシルアミンとしても知られる）、アセトアルドキシム、ヒドロキシイミノアルカン酸（例えば、６－ヒドロキシイミノヘキサン酸）、及びそれらの混合物、例えば、硝酸ウラナスと硝酸ヒドラジニウムとの混合物、硝酸ウラナスと硝酸ヒドロキシルアンモニウムとの混合物、又は硝酸ウラナスとアセトアルドキシムとの混合物から選択され、優先的には硝酸ウラナスと硝酸ヒドラジニウムとの混合物、又は硝酸ウラナスと硝酸ヒドロキシルアンモニウムとの混合物であり、これらは、好ましくは、０．１ｍｏｌ／Ｌ～０．３ｍｏｌ／Ｌの範囲、典型的には０．２ｍｏｌ／Ｌの濃度で使用される。
【0044】
更にまた、工程ｄ１）は、室温で実施することができるが、好ましくは、テクネチウムの逆抽出速度を促進しながら、水性相中でのこの元素の再酸化の現象を可能な限り制限するように、３０℃～４０℃の範囲の温度、一層良好には３２℃で実施される。工程ｄ１）が行われる抽出器は、したがって、好ましくは、３０℃～４０℃の間の温度に加熱される。
【0045】
本発明によれば、工程ｄ２）は、好ましくは、工程ｄ１）から生じた水溶液を酸性化することを追加で含み、この酸性化は、水溶液中の硝酸の濃度を少なくとも２．５ｍｏｌ／Ｌに等しい値にするために、工程ｄ２）が行われる抽出器に硝酸を添加することを含む。
【0046】
工程ｅ）は、室温において実施されてもよい。しかし、やはりウランの逆抽出を促進するために、好ましくは４０℃～５０℃の間の温度で実施される。工程ｅ）が行われる抽出器は、したがって、好ましくは、４０℃～５０℃の間の温度に加熱される。
【0047】
工程ｅ）が実施される温度が何度であれ、この工程が行われる抽出器内で有機溶液と水溶液とを接触させることは、ウランの濃縮逆抽出（すなわち、水溶液中のウラン濃度が逆抽出される有機溶液中のウラン濃度より高い水溶液をもたらすウランの逆抽出）が得られるように、これらの溶液を１より大きいＯ／Ａ流量比で循環させることを含む。
【0048】
好ましくは、本方法は、工程ｅ）からの有機溶液を再生する工程ｆ）を含み、この再生は、好ましくは、有機溶液を少なくとも塩基性水溶液で洗浄し、続いて有機溶液を少なくとも硝酸水溶液で洗浄することを含む。
【0049】
この場合、このように再生された有機溶液は、次いで、有利には、第１及び第２の部分（フラクション）に分けられ、第１の部分（フラクション）は、工程ａ）において使用される有機溶液Ｓ１を形成し、かつ、第２の部分（フラクション）は、工程ｃ２）において使用される有機溶液Ｓ２を形成する。
【0050】
本発明において記述される方法は、幾つかの利点を有する。実際に、
- ウランの逆抽出は、ＰＵＲＥＸ法より実践が容易である。何故なら、室温及び加熱下の両方で、１より大きいＯ／Ａ流量比を使用して実施することができ、それによってウランを濃縮的に逆抽出することが可能になるが、これはＰＵＲＥＸ法では不可能である；
- いずれのプルトニウム還元反応も含まず、したがってプルトニウム再酸化のいずれのリスクも排除されるので、プルトニウムの逆抽出もＰＵＲＥＸ法より実践が容易であり、後者よりも高濃縮するやり方で実施することができる；将来の使用済み核燃料処理プラントは、現在処理されている燃料よりプルトニウムが濃厚な燃料（軽水炉又は高速中性子炉からのＭＯＸ燃料等）を加工しなければならないので、これらの利点は一層重要である；
- モノアミドの分解生成物（加水分解及び放射線分解による）は、ＴＢＰの分解生成物よりも問題を起こしにくく、なぜなら、それらは水に可溶性であり、プルトニウムを保持するおそれがある錯体を形成しないからである；
- 水性相へのモノアミドの溶解度は、典型的にはＴＢＰの溶解度より１００倍～２００倍低く、それによって、本発明の方法によって得られる水溶液を有機希釈剤で洗浄する回数が、ＰＵＲＥＸ法でもたらされる回数に対して、不要になるか又は最低限でも低減することを予期することが可能になる；
- モノアミド及びそれらの分解生成物は、ＴＢＰ及びその分解生成物とは異なり、炭素、水素、酸素、及び窒素原子しか含まないので、完全に焼却することができ、したがっていずれの有害な二次廃棄物も生成しない。
- ウランの逆抽出は、ＰＵＲＥＸ法より実践が容易である。何故なら、室温及び加熱下の両方で、１より大きいＯ／Ａ流量比を使用して実施することができ、それによってウランを濃縮的に逆抽出することが可能になるが、これはＰＵＲＥＸ法では不可能である；
- いずれのプルトニウム還元反応も含まず、したがってプルトニウム再酸化のいずれのリスクも排除されるので、プルトニウムの逆抽出もＰＵＲＥＸ法より実践が容易であり、後者よりも高濃縮するやり方で実施することができる；将来の使用済み核燃料処理プラントは、現在処理されている燃料よりプルトニウムが濃厚な燃料（軽水炉又は高速中性子炉からのＭＯＸ燃料等）を加工しなければならないので、これらの利点は一層重要である；
- モノアミドの分解生成物（加水分解及び放射線分解による）は、ＴＢＰの分解生成物よりも問題を起こしにくく、なぜなら、それらは水に可溶性であり、プルトニウムを保持するおそれがある錯体を形成しないからである；
- 水性相へのモノアミドの溶解度は、典型的にはＴＢＰの溶解度より１００倍～２００倍低く、それによって、本発明の方法によって得られる水溶液を有機希釈剤で洗浄する回数が、ＰＵＲＥＸ法でもたらされる回数に対して、不要になるか又は最低限でも低減することを予期することが可能になる；
- モノアミド及びそれらの分解生成物は、ＴＢＰ及びその分解生成物とは異なり、炭素、水素、酸素、及び窒素原子しか含まないので、完全に焼却することができ、したがっていずれの有害な二次廃棄物も生成しない。
【0051】
前に示したように、上の式（Ｉ）において、ｎは、１、２、又は３に等しいことが可能である。
【0052】
この場合、式（Ｉ）のモノアミドは、以下の特定の式（Ｉａ）、（Ｉｂ）、又は（Ｉｃ）のうちの１つを有し得る：
【化2】
【0053】
本発明によれば、ｎは、好ましくは２又は３に等しく、したがって、式（Ｉ）のモノアミドは、好ましくは、特定の式（Ｉｂ）及び（Ｉｃ）のうちの１つを有する。
【0054】
更にまた、Ｒ１は、有利には、６～１０個の炭素原子を含む直鎖又は分岐鎖のアルキル基であり、一層良好には、分岐鎖のアルキル基、例えば、１－メチルペンチル、１－メチルヘキシル、１－メチルヘプチル、１－メチルオクチル、１－メチルノニル、１－エチルペンチル、１－エチルヘキシル、１－エチルヘプチル、１－エチルオクチル、１－プロピルブチル、１－プロピルペンチル、１－プロピルヘキシル、１－プロピルヘプチル、２－エチルヘキシル、２－エチルヘプチル、２－エチルオクチル基等である。これらのうち、最も好ましくは、それは１－エチルペンチル又は１－プロピルブチル基である。
【0055】
Ｒ２については、有利には、４～１０個の炭素原子を含む直鎖又は分岐鎖のアルキル基であり、更に良好には、直鎖のアルキル基、すなわち、ｎ－ブチル、ｎ－ペンチル、ｎ－ヘキシル、ｎ－ヘプチル、ｎ－オクチル、ｎ－ノニル、又はｎ－デシル基である。これらのうち、最も好ましくは、それはｎ－ヘキシル、ｎ－ヘプチル、又はｎ－オクチル基である。
【0056】
これらの優先度に合うモノアミドは、とりわけ、
- Ｎ－（２－ヘプチルピロリジニル）－（２－エチル）ヘキサンアミド（以降、ＥＨＰｙｒ２とよぶ）、これは、特定の式（Ｉｂ）を有し、式中、Ｒ１は１－エチルペンチル基を表し、一方、Ｒ２は、ピロリジン環の２位に位置する炭素原子によって担持されるｎ－ヘプチル基を表す；
- Ｎ－（２－ヘキシルピペリジニル）－（２－エチル）ヘキサンアミド（以降、ＥＨＰｉｐ２とよぶ）、これは、特定の式（Ｉｃ）を有し、式中、Ｒ１は１－エチルペンチル基を表し、一方、Ｒ２は、ピペリジン環の２位に位置する炭素原子によって担持されるｎ－ヘキシル基を表す；
- Ｎ－（３－ヘキシルピペリジニル）－（２－エチル）ヘキサンアミド（以降、ＥＨＰｉｐ３とよぶ）、これは、特定の式（Ｉｃ）を有し、式中、Ｒ１は１－エチルペンチル基を表し、一方、Ｒ２は、ピペリジン環の３位に位置する炭素原子によって担持されるｎ－ヘキシル基を表す；
- Ｎ－（４－ヘキシルピペリジニル）－（２－エチル）ヘキサンアミド（以降、ＥＨＰｉｐ４とよぶ）、これは、特定の式（Ｉｃ）を有し、式中、Ｒ１は１－エチルペンチル基を表し、一方、Ｒ２は、ピペリジン環の４位に位置する炭素原子によって担持されるｎ－ヘキシル基を表す；及び
- Ｎ－（３－ヘキシルピペリジニル）－（２－プロピル）ペンタンアミド（以降、ＰＰＰｉｐ３とよぶ）、これは、特定の式（Ｉｃ）を有し、式中、Ｒ１は１－プロピルブチル基を表し、一方、Ｒ２は、ピペリジン環の３位に位置する炭素原子によって担持されるｎ－ヘキシル基を表す。
- Ｎ－（２－ヘプチルピロリジニル）－（２－エチル）ヘキサンアミド（以降、ＥＨＰｙｒ２とよぶ）、これは、特定の式（Ｉｂ）を有し、式中、Ｒ１は１－エチルペンチル基を表し、一方、Ｒ２は、ピロリジン環の２位に位置する炭素原子によって担持されるｎ－ヘプチル基を表す；
- Ｎ－（２－ヘキシルピペリジニル）－（２－エチル）ヘキサンアミド（以降、ＥＨＰｉｐ２とよぶ）、これは、特定の式（Ｉｃ）を有し、式中、Ｒ１は１－エチルペンチル基を表し、一方、Ｒ２は、ピペリジン環の２位に位置する炭素原子によって担持されるｎ－ヘキシル基を表す；
- Ｎ－（３－ヘキシルピペリジニル）－（２－エチル）ヘキサンアミド（以降、ＥＨＰｉｐ３とよぶ）、これは、特定の式（Ｉｃ）を有し、式中、Ｒ１は１－エチルペンチル基を表し、一方、Ｒ２は、ピペリジン環の３位に位置する炭素原子によって担持されるｎ－ヘキシル基を表す；
- Ｎ－（４－ヘキシルピペリジニル）－（２－エチル）ヘキサンアミド（以降、ＥＨＰｉｐ４とよぶ）、これは、特定の式（Ｉｃ）を有し、式中、Ｒ１は１－エチルペンチル基を表し、一方、Ｒ２は、ピペリジン環の４位に位置する炭素原子によって担持されるｎ－ヘキシル基を表す；及び
- Ｎ－（３－ヘキシルピペリジニル）－（２－プロピル）ペンタンアミド（以降、ＰＰＰｉｐ３とよぶ）、これは、特定の式（Ｉｃ）を有し、式中、Ｒ１は１－プロピルブチル基を表し、一方、Ｒ２は、ピペリジン環の３位に位置する炭素原子によって担持されるｎ－ヘキシル基を表す。
【0057】
これらのうち、モノアミドＥＨＰｙｒ２が最も好ましく使用される。何故なら、強酸性水性相、例えば３ｍｏｌ／Ｌ～６ｍｏｌ／Ｌの硝酸を含む水性相からウラン（ＶＩ）及びプルトニウム（ＩＶ）を極めて効果的に共抽出することに加えて、中程度に酸性の水性相、例えば、０．１ｍｏｌ／Ｌ～０．５ｍｏｌ／Ｌの硝酸を含む水性相の存在下で、プルトニウム（ＩＶ）に対するウラン（ＶＩ）の特に高い選択性を有するからである。
【0058】
式（Ｉ）のモノアミドの幾つかは、技術水準から公知である。その一方で、その他のものは、本発明者らの知る限り、文献に記載されていない。
【0059】
本発明は更に、これらの新たなモノアミドに関連し、それらは以下のもの：
- Ｎ－（２－ヘプチルピロリジニル）－（２－エチル）ヘキサンアミド、
- Ｎ－（２－ヘキシルピペリジニル）－（２－エチル）ヘキサンアミド、
- Ｎ－（３－ヘキシルピペリジニル）－（２－エチル）ヘキサンアミド、
- Ｎ－（４－ヘキシルピペリジニル）－（２－エチル）ヘキサンアミド、及び
- Ｎ－（３－ヘキシルピペリジニル）－（２－プロピル）ペンタンアミド
である。
- Ｎ－（２－ヘプチルピロリジニル）－（２－エチル）ヘキサンアミド、
- Ｎ－（２－ヘキシルピペリジニル）－（２－エチル）ヘキサンアミド、
- Ｎ－（３－ヘキシルピペリジニル）－（２－エチル）ヘキサンアミド、
- Ｎ－（４－ヘキシルピペリジニル）－（２－エチル）ヘキサンアミド、及び
- Ｎ－（３－ヘキシルピペリジニル）－（２－プロピル）ペンタンアミド
である。
【0060】
本発明の更なる特性及び利点は、以下の説明から明らかになるであろう。
【0061】
しかし、言うまでもなく、この更なる説明は、本発明の目的の実例として示されるに過ぎず、決してこの目的を限定するものとして解釈されるべきではない。
【図面の簡単な説明】
【0062】
【図1】本発明によって、使用済み核燃料を硝酸に溶解させることによって生じる水溶液を処理するための方法の概略図を示す。この図では、長方形１～７は、多段階抽出器、例えば、使用済み核燃料の処理に従来から使用されているもの（ミキサーセトラー、パルスカラム、又は遠心抽出器）を表す。有機相は実線で表され、一方、水性相は点線で表される。
【発明を実施するための形態】
【0063】
Ｉ－式（Ｉ）のモノアミドの合成：
式（Ｉ）のモノアミドは、以下でそれぞれＡ及びＢと称する２つの異なる手順によって合成することができる。
式（Ｉ）のモノアミドは、以下でそれぞれＡ及びＢと称する２つの異なる手順によって合成することができる。
【0064】
手順Ａ：
これは、式：Ｒ１－ＣＯＯＨ（式中、Ｒ１は式（Ｉ）におけるものと同じ意味を有する）のカルボン酸と、式：
（式中、ｎ及びＲ２は、式（Ｉ）におけるものと同じ意味を有する）
の環状アミンとの反応に基づいている。
これは、式：Ｒ１－ＣＯＯＨ（式中、Ｒ１は式（Ｉ）におけるものと同じ意味を有する）のカルボン酸と、式：
【化3】
の環状アミンとの反応に基づいている。
【0065】
この反応は、例えば、次のように行うことができる：１－ヒドロキシベンゾトリアゾール１水和物（又はＨＯＢｔ - １．２０当量）及びＮ，Ｎ－ジシクロヘキシルカルボジイミド（又はＤＣＣ - １．２０当量）を含む２－メチルテトラヒドロフラン（０．２ｍｏｌ／Ｌ）中の溶液を室温で１０分間、完全に溶解するまで撹拌する。次いでカルボン酸（１．００当量）をその混合物に添加する。得られた溶液を１０分間撹拌し、次いで環状アミン（１．００当量）（場合により塩の形態）の２－メチルテトラヒドロフラン中の溶液を添加する。得られた懸濁液を一晩室温で撹拌し、次いでＣｅｌｉｔｅ（商標）で濾過する。濾液を飽和炭酸水素ナトリウム溶液で２回、次いで飽和塩化ナトリウム溶液で１回洗浄する。その溶液を最後に硫酸マグネシウムで乾燥させ、濾過し、次いで減圧下で濃縮する。
【0066】
手順Ｂ：
これは、式：Ｒ１－Ｃ（Ｏ）Ｘの酸ハロゲン化物（式中、Ｘは、ハロゲン原子、例えば塩素原子を表し、かつ、Ｒ１は、式（Ｉ）におけるものと同じ意味を有する）と、上で示した式の環状アミンとの反応に基づいている。
これは、式：Ｒ１－Ｃ（Ｏ）Ｘの酸ハロゲン化物（式中、Ｘは、ハロゲン原子、例えば塩素原子を表し、かつ、Ｒ１は、式（Ｉ）におけるものと同じ意味を有する）と、上で示した式の環状アミンとの反応に基づいている。
【0067】
この反応は、次のように行うことができる：トリエチルアミン（１．５０～４．００当量）を、環状アミン（１．００当量）（場合により塩の形態）のジクロロメタン（又はＤＣＭ）中の溶液に添加する。得られた溶液を室温で１０分間撹拌し、次いで酸ハロゲン化物（１．５０当量）を添加する。２時間室温で撹拌した後、水を反応媒体に添加する。次いで水性相をジクロロメタンで３回抽出する。有機相を合わせ、飽和炭酸水素ナトリウム溶液、次いで飽和塩化ナトリウム溶液で洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥させ、濾過し、減圧下で濃縮する。
【0068】
式（Ｉ）の特定のモノアミドの合成への、手順Ａ及びＢの適用：
下記に合成を報告する式（Ｉ）の様々なモノアミドは、ジアステレオ異性体の形成に至る幾つかの不斉中心を有しうる。これらのジアステレオ異性体は、１Ｈ又は１３Ｃ ＮＭＲで見ることができる。加えて、各ジアステレオ異性体は、回転異性体を有していてもよく、これもＮＭＲで見ることができる。それらのＮＭＲ分析の理解を助けるために、可能な限り各ピークの割合（％）を下で追加した。
下記に合成を報告する式（Ｉ）の様々なモノアミドは、ジアステレオ異性体の形成に至る幾つかの不斉中心を有しうる。これらのジアステレオ異性体は、１Ｈ又は１３Ｃ ＮＭＲで見ることができる。加えて、各ジアステレオ異性体は、回転異性体を有していてもよく、これもＮＭＲで見ることができる。それらのＮＭＲ分析の理解を助けるために、可能な限り各ピークの割合（％）を下で追加した。
【0069】
- モノアミドＥＨＰｉｐ２の合成：
特定の下記式：
を有するモノアミドＥＨＰｉｐ２は、手順Ｂを使用して合成し、ここでは、酸塩化物として２－エチルヘキサノイルクロリド（３．００ｍＬ、１７．４ｍｍｏｌ、１．０５当量）、環状アミン塩として２－ヘキシルピペリジン塩酸塩（３．４０ｇ、１６．５ｍｍｏｌ、１．００当量）、トリエチルアミン（５．６ｍＬ、４１．３ｍｍｏｌ、２．５０当量）、及びＤＣＭ（１６５ｍＬ）を用いる。
特定の下記式：
【化4】
【0070】
これにより、４．４２ｇ（１５．７ｍｍｏｌ）のＥＨＰｉｐ２が黄色油状物として得られた。収率：９５％。
1H NMR (CDCl3, 400 MHz): δ (ppm): 4.92 - 4.83 (m, 1H, 56%), 4.67 - 4.63 (m, 1H, 22%), 4.63 - 4.57 (m, 1H, 22%), 4.07 - 3.97 (m, 1H, 44%), 3.87 - 3.81 (m, 1H, 28%), 3.81 - 3.74 (m, 1H, 28%), 3.07 (t, J = 13. 7 Hz, 1H, 28%), 3.06 (t, J = 13.8 Hz, 1H, 28%), 2.64 - 2.55 (m, 1H, 44% + 1H, 100%), 1.76 - 1.54 (m, 8H), 1.51 - 1.36 (m, 4H), 1.34 - 1.12 (m, 12H), 0.95 - 0.82 (m, 100%)
13C NMR (CDCl3, 101 MHz): δ (ppm): 174.92 (C=O, 22%), 174.87 (C=O, 22%), 174.6 (C=O, 56%), 53.0 (C=O, 56%), 52.9 (C=O, 44%), 48.1, 48.0, 42.8 (78%), 42.6 (22%), 40.99 (44%), 40.95 (56%), 36.68, 36.66, 33.1, 32.9, 32.6, 32.3, 32.02, 31.98, 31.93, 31.90, 30.63, 30.57, 30.5, 30.2, 30.0, 29.9, 29.6, 29.52, 29.48, 29.45, 29.4, 28.6, 28.5, 26.9, 26.83, 26.76, 26.45, 26.41, 26.39, 26.3, 26.2, 26.00, 25.95, 25.7, 23,2, 23.12, 23.07, 23.06, 22.74, 22.71, 19.35 (44 %), 19.34 (56 %), 14.23, 14.19, 12.7, 12.5, 12.20, 12.16
IR (cm-1): 2955, 2924, 2872, 2855, 1636, 1437, 1250, 1217
HRMS (CI+): Theoretical exact mass for C19H38NO+ [M + H]+: 296.2953; experimental: 296.2963。
1H NMR (CDCl3, 400 MHz): δ (ppm): 4.92 - 4.83 (m, 1H, 56%), 4.67 - 4.63 (m, 1H, 22%), 4.63 - 4.57 (m, 1H, 22%), 4.07 - 3.97 (m, 1H, 44%), 3.87 - 3.81 (m, 1H, 28%), 3.81 - 3.74 (m, 1H, 28%), 3.07 (t, J = 13. 7 Hz, 1H, 28%), 3.06 (t, J = 13.8 Hz, 1H, 28%), 2.64 - 2.55 (m, 1H, 44% + 1H, 100%), 1.76 - 1.54 (m, 8H), 1.51 - 1.36 (m, 4H), 1.34 - 1.12 (m, 12H), 0.95 - 0.82 (m, 100%)
13C NMR (CDCl3, 101 MHz): δ (ppm): 174.92 (C=O, 22%), 174.87 (C=O, 22%), 174.6 (C=O, 56%), 53.0 (C=O, 56%), 52.9 (C=O, 44%), 48.1, 48.0, 42.8 (78%), 42.6 (22%), 40.99 (44%), 40.95 (56%), 36.68, 36.66, 33.1, 32.9, 32.6, 32.3, 32.02, 31.98, 31.93, 31.90, 30.63, 30.57, 30.5, 30.2, 30.0, 29.9, 29.6, 29.52, 29.48, 29.45, 29.4, 28.6, 28.5, 26.9, 26.83, 26.76, 26.45, 26.41, 26.39, 26.3, 26.2, 26.00, 25.95, 25.7, 23,2, 23.12, 23.07, 23.06, 22.74, 22.71, 19.35 (44 %), 19.34 (56 %), 14.23, 14.19, 12.7, 12.5, 12.20, 12.16
IR (cm-1): 2955, 2924, 2872, 2855, 1636, 1437, 1250, 1217
HRMS (CI+): Theoretical exact mass for C19H38NO+ [M + H]+: 296.2953; experimental: 296.2963。
【0071】
- モノアミドＥＨＰｉｐ３の合成：
特定の下記式：
を有するモノアミドＥＨＰｉｐ３は、手順Ｂを使用して合成し、ここでは、酸塩化物として２－エチルヘキサノイルクロリド（８９０μＬ、５．１０ｍｍｏｌ、１．５０当量）、環状アミン塩として３－ヘキシルピペリジン塩酸塩（７００ｍｇ、３．４０ｍｍｏｌ、１．００当量）、トリエチルアミン（１．８４ｍＬ、１３．６ｍｍｏｌ、４．００当量）、及びＤＣＭ（１２ｍＬ）を用いる。
特定の下記式：
【化5】
【0072】
これにより、９９０ｍｇ（３．３５ｍｍｏｌ）のＥＨＰｉｐ３が黄色油状物として得られた。収率：９９％。
1H NMR (CDCl3, 400 MHz): δ (ppm): 4.52 (t, J = 11.8 Hz, 1H, 100%), 3.89 (d, J = 13.2 Hz, 1H, 100%), 2.99 (t, J = 12.3 Hz, 1H, 50%), 2.69 - 2.51 (m, 2H, 100%), 2.32 (q, J = 10.7, 12.3, 1H, 50%), 1.86 (d, J = 12.3 Hz, 1H, 100%), 1.74 - 1.57 (m, 3H, 100%), 1.49 - 1.35 (m, 4H, 100%), 1.33 - 1.05 (m, 15H, 100%), 0.86 (m, 18H, 100%)
13C NMR (CDCl3, 101 MHz): δ (ppm): 174.4 (C=O), 52.10, 52.06, 48.2, 46.7, 42.97, 42.94, 42.65, 42.63, 42.55, 42.52, 37.4, 36.35, 36.31, 34.05, 33.91, 32.81, 32.80, 32.6, 32.5, 31.9, 31.70, 31.68, 31.4, 30.2, 30.1, 30.02, 29.95, 29.7, 29.6, 26.9, 26.8, 26.4, 26.23, 26.19, 26.14, 26.11, 25.4, 23.04, 22.8, 22.7, 14.21, 14.16, 12.44 (50 %), 12.42 (50 %), 12.3 (50 %), 12.2 (50 %)
IR (cm-1): 2957, 2928, 2872, 2855, 1639, 1460, 1439
HRMS (CI+): Theoretical exact mass for C19H38NO [M + H]+: 296.2953; experimental: 296.2973
1H NMR (CDCl3, 400 MHz): δ (ppm): 4.52 (t, J = 11.8 Hz, 1H, 100%), 3.89 (d, J = 13.2 Hz, 1H, 100%), 2.99 (t, J = 12.3 Hz, 1H, 50%), 2.69 - 2.51 (m, 2H, 100%), 2.32 (q, J = 10.7, 12.3, 1H, 50%), 1.86 (d, J = 12.3 Hz, 1H, 100%), 1.74 - 1.57 (m, 3H, 100%), 1.49 - 1.35 (m, 4H, 100%), 1.33 - 1.05 (m, 15H, 100%), 0.86 (m, 18H, 100%)
13C NMR (CDCl3, 101 MHz): δ (ppm): 174.4 (C=O), 52.10, 52.06, 48.2, 46.7, 42.97, 42.94, 42.65, 42.63, 42.55, 42.52, 37.4, 36.35, 36.31, 34.05, 33.91, 32.81, 32.80, 32.6, 32.5, 31.9, 31.70, 31.68, 31.4, 30.2, 30.1, 30.02, 29.95, 29.7, 29.6, 26.9, 26.8, 26.4, 26.23, 26.19, 26.14, 26.11, 25.4, 23.04, 22.8, 22.7, 14.21, 14.16, 12.44 (50 %), 12.42 (50 %), 12.3 (50 %), 12.2 (50 %)
IR (cm-1): 2957, 2928, 2872, 2855, 1639, 1460, 1439
HRMS (CI+): Theoretical exact mass for C19H38NO [M + H]+: 296.2953; experimental: 296.2973
【0073】
- モノアミドＰＰＰｉｐ３の合成：
特定の下記式：
を有するモノアミドＰＰＰｉｐ３は、手順Ａを使用して合成し、ここでは、カルボン酸として２－プロピルペンタン酸（２．９３ｍＬ、１８．４ｍｍｏｌ、１．００当量）、環状アミン塩として３－ヘキシルピペリジン塩酸塩（３．００ｇ、１８．４ｍｍｏｌ、１．００当量）、ＨＯＢｔ（２．９９ｇ、２２．１ｍｍｏｌ、１．２０当量）、ＤＣＣ（４．５６、２２．１、１．２０当量）、及び２－メチルテトラヒドロフラン（１８４ｍＬ）を用いる。Ｎ，Ｎ－ジイソプロピルエチルアミン（あるいはＤＩＰＥＡ - ６．６ｍＬ、３６．８ｍｍｏｌ、２．００当量）を最初に添加して、３－ヘキシルピペリジン塩酸塩を脱プロトン化する。
特定の下記式：
【化6】
【0074】
これにより、４．０３ｇ（１３．６３ｍｍｏｌ）のＰＰＰｉｐ３が透明油状物として得られた。収率：７４％。
1H NMR (CDCl3, 400 MHz): δ (ppm): 4.54 (t, J = 12.1 Hz, 1H), 3.91 (d, J = 13.3 Hz, 1H), 2.99 (td, J = 12.7, 2.6 Hz, 1H, 50%), 2.74 - 2.51 (m, 2H), 2, 36 - 2.26 (m, 1H, 50%), 1.91 - 1.83 (m, 1H), 1.73 - 1.58 (m, 3H), 1.45 - 1.17 (m, 19H), 0.95 - 0.83 (m, 9H, -CH3)
13C NMR (CDCl3, 101 MHz): δ (ppm): 174.6 (C=O), 52.1, 48.2, 46.7, 43.0, 40.6, 40.5, 37.4, 36.3, 35.7, 35.6, 35.5, 34.1, 34.0, 31.9, 31.7, 31.4, 29.7, 29.6, 26.9, 26.8, 26.4, 25.4, 22.79, 22.76, 21.2, 21.1, 21.0, 20.9, 14.42, 14.40, 14.38, 14.2
IR (cm-1): 2957, 2922, 2855, 1636, 1441
HRMS (CI+): Theoretical exact mass for C19H38NO [M + H]+: 296.2953, experimental: 296.2895
1H NMR (CDCl3, 400 MHz): δ (ppm): 4.54 (t, J = 12.1 Hz, 1H), 3.91 (d, J = 13.3 Hz, 1H), 2.99 (td, J = 12.7, 2.6 Hz, 1H, 50%), 2.74 - 2.51 (m, 2H), 2, 36 - 2.26 (m, 1H, 50%), 1.91 - 1.83 (m, 1H), 1.73 - 1.58 (m, 3H), 1.45 - 1.17 (m, 19H), 0.95 - 0.83 (m, 9H, -CH3)
13C NMR (CDCl3, 101 MHz): δ (ppm): 174.6 (C=O), 52.1, 48.2, 46.7, 43.0, 40.6, 40.5, 37.4, 36.3, 35.7, 35.6, 35.5, 34.1, 34.0, 31.9, 31.7, 31.4, 29.7, 29.6, 26.9, 26.8, 26.4, 25.4, 22.79, 22.76, 21.2, 21.1, 21.0, 20.9, 14.42, 14.40, 14.38, 14.2
IR (cm-1): 2957, 2922, 2855, 1636, 1441
HRMS (CI+): Theoretical exact mass for C19H38NO [M + H]+: 296.2953, experimental: 296.2895
【0075】
- モノアミドＥＨＰｉｐ４の合成：
特定の下記式：
を有するモノアミドＥＨＰｉｐ４は、手順Ｂを使用して合成し、ここでは、酸塩化物として２－エチルヘキサノイルクロリド（２．４８ｍＬ、１４．３ｍｍｏｌ、１．０５当量）、環状アミン塩として４－ヘキシルピペリジン塩酸塩（２．８０ｇ、１３．６ｍｍｏｌ、１．００当量）、トリエチルアミン（４．６０ｍＬ、３４．０ｍｍｏｌ、２．５０当量）、及びＤＣＭ（１３６ｍＬ）を用いる。
特定の下記式：
【化7】
【0076】
これにより、３．５１ｇ（１２．５ｍｍｏｌ）のＥＨＰｉｐ４が黄色油状物として得られた。収率：９２％。
1H NMR (CDCl3, 400 MHz): δ (ppm): 4.75 - 4.69 (m, 1H, 50%), 4.69 - 4.64 (m, 1H, 50%), 4.07 - 4.01 (m, 1H, 50%), 4.01 - 3.95 (m, 1H, 50%), 2.98 (t, J = 12.4 Hz, 1H, 50%), 2.98 (t, J = 12.4 Hz, 1H, 50%), 2.64 - 2.48 (m, 2H), 1.78 - 1.59 (m, 4H), 1.53 - 1.37 (m, 3H), 1.34 - 1.16 (m, 14H), 1.11 - 0.98 (m, 2H), 0.93 - 0.82 (m, 9H)
13C NMR (CDCl3, 101 MHz): δ (ppm): 173.5 (C=O), 45.2, 41.6, 41.54, 41.45, 41.4, 35.6, 35.4, 32.5, 31.8, 31.6, 31.5, 31.0, 29.1, 29.0, 28.6, 25.7, 25.2, 25.1, 22.1, 22.0, 21.8, 13.24, 13.18, 11.4, 11.2
IR (cm-1): 2953, 2926, 2868, 2856, 1628, 1429, 1246
HRMS (CI+): C19H38NOの理論的に正確な質量 [M + H]+: 296.2953, 実験値: 296.2963
1H NMR (CDCl3, 400 MHz): δ (ppm): 4.75 - 4.69 (m, 1H, 50%), 4.69 - 4.64 (m, 1H, 50%), 4.07 - 4.01 (m, 1H, 50%), 4.01 - 3.95 (m, 1H, 50%), 2.98 (t, J = 12.4 Hz, 1H, 50%), 2.98 (t, J = 12.4 Hz, 1H, 50%), 2.64 - 2.48 (m, 2H), 1.78 - 1.59 (m, 4H), 1.53 - 1.37 (m, 3H), 1.34 - 1.16 (m, 14H), 1.11 - 0.98 (m, 2H), 0.93 - 0.82 (m, 9H)
13C NMR (CDCl3, 101 MHz): δ (ppm): 173.5 (C=O), 45.2, 41.6, 41.54, 41.45, 41.4, 35.6, 35.4, 32.5, 31.8, 31.6, 31.5, 31.0, 29.1, 29.0, 28.6, 25.7, 25.2, 25.1, 22.1, 22.0, 21.8, 13.24, 13.18, 11.4, 11.2
IR (cm-1): 2953, 2926, 2868, 2856, 1628, 1429, 1246
HRMS (CI+): C19H38NOの理論的に正確な質量 [M + H]+: 296.2953, 実験値: 296.2963
【0077】
- モノアミドＥＨＰｙｒ２の合成：
特定の下記式：
を有するモノアミドＥＨＰｙｒ２は、手順Ｂを使用して合成し、ここでは、酸塩化物として２－エチルヘキサノイルクロリド（２．５３ｍＬ、１４．６ｍｍｏｌ、１．２０当量）、環状アミンとして２－ヘプチルピロリジン（２．１７ｇ、１２．２ｍｍｏｌ、１．００当量）、トリエチルアミン（２．４６ｍＬ、１８．３ｍｍｏｌ、１．５０当量）、及びＤＣＭ（１６５ｍＬ）を用いる。
特定の下記式：
【化8】
【0078】
これにより、４．４２ｇ（１５．７ｍｍｏｌ）のＥＨＰｙｒ２が黄色油状物として得られた。収率：８２％。
1H NMR (CDCl3, 400 MHz): δ (ppm): 4.17 - 4.08 (m, 1H, 67%), 3.89 - 3.80 (m, 1H, 33%), 3.61 - 3.39 (m, 2H, 100%), 2.42 - 2.31 (m, 1H, 100%), 2.03 - 1.78 (m, 4H), 1.72 - 1.39 (s, 5H), 1.35 - 1.16 (m, 15H), 0.92 - 0.83 (m, 9H)
13C NMR (CDCl3, 101 MHz): δ (ppm): 175.14 (C=O, 16%), 175.06 (C=O, 16%), 174.73 (C=O, 33%), 174.71 (C=O, 33%), 57.65 (16%), 57.63 (16%), 57.3 (33%), 57.2 (33 %), 47.0 (100 %), 45.73, 45.71, 45.35, 45.32, 45.25, 35.65 (16 %), 35.62 (16 %), 33.48, 33.47, 33.4, 33.0, 32.6, 32.5, 32.0 (67 %), 31.93 (16 %), 31.91 (16 %), 30.5, 30.23, 30.22, 30.19, 29.95, 29.92, 29.74, 29.72, 29.64, 29.56, 29.5, 29.4, 29.3, 29.2, 26.7, 26.7, 26.6, 26.5, 26.0, 25.9, 24.2, 23.2, 23.1, 23.0, 22.8, 22.2, 14.24, 14.21, 14.18, 12.70, 12.41, 12.18, 12.15
IR (cm-1): 2957, 2924, 2864, 2855, 2636, 1419
HRMS (CI+): Theoretical exact mass for C19H38NO [M + H]+: 296.2953, experimental: 296.2962
1H NMR (CDCl3, 400 MHz): δ (ppm): 4.17 - 4.08 (m, 1H, 67%), 3.89 - 3.80 (m, 1H, 33%), 3.61 - 3.39 (m, 2H, 100%), 2.42 - 2.31 (m, 1H, 100%), 2.03 - 1.78 (m, 4H), 1.72 - 1.39 (s, 5H), 1.35 - 1.16 (m, 15H), 0.92 - 0.83 (m, 9H)
13C NMR (CDCl3, 101 MHz): δ (ppm): 175.14 (C=O, 16%), 175.06 (C=O, 16%), 174.73 (C=O, 33%), 174.71 (C=O, 33%), 57.65 (16%), 57.63 (16%), 57.3 (33%), 57.2 (33 %), 47.0 (100 %), 45.73, 45.71, 45.35, 45.32, 45.25, 35.65 (16 %), 35.62 (16 %), 33.48, 33.47, 33.4, 33.0, 32.6, 32.5, 32.0 (67 %), 31.93 (16 %), 31.91 (16 %), 30.5, 30.23, 30.22, 30.19, 29.95, 29.92, 29.74, 29.72, 29.64, 29.56, 29.5, 29.4, 29.3, 29.2, 26.7, 26.7, 26.6, 26.5, 26.0, 25.9, 24.2, 23.2, 23.1, 23.0, 22.8, 22.2, 14.24, 14.21, 14.18, 12.70, 12.41, 12.18, 12.15
IR (cm-1): 2957, 2924, 2864, 2855, 2636, 1419
HRMS (CI+): Theoretical exact mass for C19H38NO [M + H]+: 296.2953, experimental: 296.2962
【0079】
ＩＩ－式（Ｉ）のモノアミドの抽出特性：
抽出試験は、以下を用いて実施する：
- 有機相として：１．２ｍｏｌ／Ｌの次のモノアミド：ＥＨＰｉｐ２、ＥＨＰｉｐ３、ＰＰＰｉｐ３、ＥＨＰｉｐ４、及びＥＨＰｙｒ２のうちの１つをＴＰＨ中に含む溶液、並びに
- 水性相として：約１０ｇ／Ｌのウラン（ＶＩ）、約２００ｋＢｑ／ｍＬの２３９～２４０プルトニウム（ＩＶ）、及び４ｍｏｌ／Ｌ（使用済み核燃料を硝酸に溶解させることによって生じる水溶液がおそらく呈すると思われる酸性度をシミュレートするため）又は０．５ｍｏｌ／Ｌ（プルトニウムを逆抽出するのに使用されると思われる水溶液がおそらく呈すると思われる酸性度をシミュレートするため）のいずれかの濃度の硝酸を含む水溶液。
抽出試験は、以下を用いて実施する：
- 有機相として：１．２ｍｏｌ／Ｌの次のモノアミド：ＥＨＰｉｐ２、ＥＨＰｉｐ３、ＰＰＰｉｐ３、ＥＨＰｉｐ４、及びＥＨＰｙｒ２のうちの１つをＴＰＨ中に含む溶液、並びに
- 水性相として：約１０ｇ／Ｌのウラン（ＶＩ）、約２００ｋＢｑ／ｍＬの２３９～２４０プルトニウム（ＩＶ）、及び４ｍｏｌ／Ｌ（使用済み核燃料を硝酸に溶解させることによって生じる水溶液がおそらく呈すると思われる酸性度をシミュレートするため）又は０．５ｍｏｌ／Ｌ（プルトニウムを逆抽出するのに使用されると思われる水溶液がおそらく呈すると思われる酸性度をシミュレートするため）のいずれかの濃度の硝酸を含む水溶液。
【0080】
これらの試験の各々は、チューブ内で撹拌しながら３０分間２５℃で、有機相のうちの１つを水性相のうちの１つと接触させることによって実施する。使用するＯ／Ａ体積比は１である。次いでこれらの相を遠心分離後に互いに分離する。
【0081】
このようにして分離された有機及び水性相中のウラン（ＶＩ）濃度及びプルトニウム（ＩＶ）活性は、それぞれ誘導結合プラズマ原子発光分析（ｐｌａｓｍａ ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ ｃｏｕｐｌｅｄ－ａｔｏｍｉｃ ｅｍｉｓｓｉｏｎ ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ）（又はＩＣＰ－ＡＥＳ）及びα分光法によって測定する。
【0082】
ウラン（ＶＩ）及びプルトニウム（ＩＶ）の分配係数、並びにＵ／Ｐｕ分離係数は、液液抽出の分野の慣例に従って決定した。すなわち、
- ２つの相（それぞれ有機相及び水性相）の間の金属元素Ｍの分配係数（ＤＭと表記）は、以下に等しい：
（式中、
［Ｍ］ｏｒｇ．＝抽出平衡における有機相中の金属元素の濃度（単位ｍｇ／Ｌ）、
［Ｍ］ａｑ．＝抽出平衡における水性相中の金属元素の濃度（単位ｍｇ／Ｌ））；
- ２つの金属元素Ｍ１とＭ２との間の分離係数（ＦＳＭ１／Ｍ２と表記する）は、以下に等しい：
（式中、
ＤＭ１＝金属元素Ｍ１の分配係数；及び
ＤＭ２＝金属元素Ｍ２の分配係数）。
- ２つの相（それぞれ有機相及び水性相）の間の金属元素Ｍの分配係数（ＤＭと表記）は、以下に等しい：
【数1】
［Ｍ］ｏｒｇ．＝抽出平衡における有機相中の金属元素の濃度（単位ｍｇ／Ｌ）、
［Ｍ］ａｑ．＝抽出平衡における水性相中の金属元素の濃度（単位ｍｇ／Ｌ））；
- ２つの金属元素Ｍ１とＭ２との間の分離係数（ＦＳＭ１／Ｍ２と表記する）は、以下に等しい：
【数2】
ＤＭ１＝金属元素Ｍ１の分配係数；及び
ＤＭ２＝金属元素Ｍ２の分配係数）。
【0083】
下記の表Ｉは、試験した各モノアミドについての、４ｍｏｌ／ＬのＨＮＯ３及び０．５ｍｏｌ／ＬのＨＮＯ３の水性相で得られたウラン（ＶＩ）の分配係数（ＤＵと表記）、及びプルトニウム（ＩＶ）の分配係数（ＤＰｕと表記）、並びに０．５ｍｏｌ／ＬのＨＮＯ３の水性相で得られた分離係数Ｕ／Ｐｕ（ＦＳＵ／Ｐｕと表記）を示す。
【0084】
【表1】
【0085】
比較として、同じ操作条件下であるが、有機相として以下のものを使用して実施した試験の結果もこの表に報告している：
- その一つは、１．２ｍｏｌ／ＬのＭＤＥＨＡ（Ｎ－デシル－Ｎ－メチル－２－エチルヘキサンアミド）（参考文献［２］に示される）をＴＰＨ中に含む溶液である。ＭＤＥＨＡは、環状アミンのない不斉モノアミドであり、試験したモノアミドと同じ分子式（Ｃ１９Ｈ３８ＮＯ）を有し、モノアミドＥＨＰｉｐ２、ＥＨＰｉｐ３、ＥＨＰｉｐ４、及びＥＨＰｙｒ２と同様に１－エチルペンチル基を有するカルボニル基を含む。そして
- もう一つは、１．１ｍｏｌ／ＬのＴＢＰをＴＰＨ中に含む溶液である。何故なら、ＴＢＰは、ＰＵＲＥＸ法の溶媒だからである。
- その一つは、１．２ｍｏｌ／ＬのＭＤＥＨＡ（Ｎ－デシル－Ｎ－メチル－２－エチルヘキサンアミド）（参考文献［２］に示される）をＴＰＨ中に含む溶液である。ＭＤＥＨＡは、環状アミンのない不斉モノアミドであり、試験したモノアミドと同じ分子式（Ｃ１９Ｈ３８ＮＯ）を有し、モノアミドＥＨＰｉｐ２、ＥＨＰｉｐ３、ＥＨＰｉｐ４、及びＥＨＰｙｒ２と同様に１－エチルペンチル基を有するカルボニル基を含む。そして
- もう一つは、１．１ｍｏｌ／ＬのＴＢＰをＴＰＨ中に含む溶液である。何故なら、ＴＢＰは、ＰＵＲＥＸ法の溶媒だからである。
【0086】
表Ｉは、試験した全てのモノアミドが、高酸性度ではウラン（ＶＩ）及びプルトニウム（ＩＶ）を共抽出し（［ＨＮＯ３］＝４ｍｏｌ／ＬではＤ＞１）、中程度の酸性度ではプルトニウム（ＩＶ）を選択的に逆抽出する（［ＨＮＯ３］＝０．５ｍｏｌ／ＬではＤＰｕ＜０．０５）ことを示している。
【0087】
ピペリジン環のモノアミドＥＨＰｉｐ３及びＰＰＰｉｐ３は、高酸性度（［ＨＮＯ３］＝４ｍｏｌ／Ｌ）において、ＭＤＥＨＡの場合に、同じ酸性度及び有機相中の同一濃度で得られたものよりも高いウラン（ＶＩ）及びプルトニウム（ＩＶ）の分配係数をもたらす一方、中程度の酸性度では良好なＵ／Ｐｕ選択性を保っている（［ＨＮＯ３］＝０．５ｍｏｌ／ＬではＦＳＵ／Ｐｕ＞１０）。
【0088】
しかし、最も興味深いモノアミドは、ピロリジン環のモノアミドＥＨＰｙｒ２である。実際に、このモノアミドは、高酸性度（［ＨＮＯ３］＝４ｍｏｌ／Ｌ）においてウラン（ＶＩ）及びプルトニウム（ＩＶ）を強力に抽出しながら、中程度の酸性度においては高いＵ／Ｐｕ分離係数を達成している（［ＨＮＯ３］＝０．５ｍｏｌ／ＬではＦＳＵ／Ｐｕ＝３３）。
【0089】
加えて、プルトニウム（ＩＶ）より強力にウラン（ＶＩ）を抽出するＭＤＥＨＡ等のモノアミドとは異なり、モノアミドＥＨＰｙｒ２は、高酸性度（［ＨＮＯ３］＝４ｍｏｌ／Ｌ）において、ウラン（ＶＩ）及びプルトニウム（ＩＶ）について同様の分配係数をもたらす。これらの分配係数は、ＭＤＥＨＡの場合には、同じ酸性度及び有機相中の同一濃度で得られたものよりも高い。モノアミドＥＨＰｙｒ２の場合には、中程度の酸性度（［ＨＮＯ３］＝０．５ｍｏｌ／Ｌ）において得られたＵ／Ｐｕ分離係数も、同じ酸性度においてＭＤＥＨＡの場合に得られたものよりも高い。
【0090】
モノアミドＥＨＰｙｒ２の場合に高酸性度（［ＨＮＯ３］＝４ｍｏｌ／Ｌにおいて得られたウラン（ＶＩ）及びプルトニウム（ＩＶ）の分配係数が、ＴＢＰの場合に同じ酸性度において得られたものよりも低いことに留意するべきである。その一方で、中程度の酸性度（［ＨＮＯ３］＝０．５ｍｏｌ／Ｌにおいて、モノアミドＥＨＰｙｒ２は、ＴＢＰの場合に、同じ酸性度において得られたものよりも１０倍高いＦＳＵ／Ｐｕ分離係数をもたらすので、ＴＢＰのものより遥かに高いＵ／Ｐｕ選択性を有する。
【0091】
ＩＩＩ－式（Ｉ）のモノアミドのウラン（ＶＩ）担持能：
ウラン（ＶＩ）担持能試験は、１．２ｍｏｌ／ＬのモノアミドＥＨＰｉｐ３をＴＰＨ中に含む有機相を、１３５ｇ／Ｌのウラン（ＶＩ）及び４ｍｏｌ／Ｌの硝酸を含む水溶液に５回連続して接触させることによって実施する。
ウラン（ＶＩ）担持能試験は、１．２ｍｏｌ／ＬのモノアミドＥＨＰｉｐ３をＴＰＨ中に含む有機相を、１３５ｇ／Ｌのウラン（ＶＩ）及び４ｍｏｌ／Ｌの硝酸を含む水溶液に５回連続して接触させることによって実施する。
【0092】
各接触は、チューブ内で撹拌しながら３０分間２５℃において、Ｏ／Ａ体積比２で行い、続いて遠心分離し、接触させた水性相及び有機相を分離し、有機相中のウラン（ＶＩ）濃度を測定する。
【0093】
下記の表ＩＩは、５回の各接触後、有機相中に得られたウラン（ＶＩ）濃度（［Ｕ］ｏｒｇと表記され、ｇ／Ｌで表される）を示す。
【0094】
【表2】
【0095】
５回の接触中に脱混合（すなわち、第３の相の形成）が認められなかったことに加えて、表ＩＩは、モノアミドを含む有機相が１４２ｇ／Ｌのウラン（ＶＩ）を担持することが可能であることを示しており、これは、使用済み核燃料を処理するための方法の開発に適合する高い担持能であることを表している。
【0096】
ＩＶ－本発明の処理方法の一実施態様の概略図：
本発明による、使用済み核燃料を硝酸中に溶解させることによって生じる水溶液を処理するための方法の一実施態様の概略図を表している図１を参照されたい。
本発明による、使用済み核燃料を硝酸中に溶解させることによって生じる水溶液を処理するための方法の一実施態様の概略図を表している図１を参照されたい。
【0097】
その図に示すように、本方法は８つの工程を含む。
【0098】
図１において「Ｕ／Ｐｕ共抽出」と表記される、これらの工程の１番目の工程は、使用済み核燃料を溶解させることによって生じる硝酸水溶液からウラン及びプルトニウムを一緒に抽出することを目的としており、前者のウランは＋ＶＩ酸化状態であり、かつ後者のプルトニウムは＋ＩＶ酸化状態である。
【0099】
そのような溶液は、典型的には、３～６ｍｏｌ／ＬのＨＮＯ３、ウラン（ＶＩ）、プルトニウム（ＩＶ）、マイナーアクチニド（アメリシウム、キュリウム、及びネプツニウム）、核分裂生成物（Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｍｏ、Ｒｕ、Ｔｃ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｐｄ、Ｙ、Ｃｓ、Ｂａ、Ｚｒ、Ｎｂ、…）、並びに幾つかの放射化生成物、例えば、クロム、マンガン、鉄、コバルト、及びニッケルを含む。
【0100】
「Ｕ／Ｐｕ共抽出」工程は、抽出器１内で、１ｍｏｌ／Ｌ～２ｍｏｌ／Ｌ、一層良好には１．１ｍｏｌ／Ｌ～１．３ｍｏｌ／Ｌ、例えば１．２ｍｏｌ／Ｌの式（Ｉ）のモノアミド又は複数のモノアミドの混合物を有機希釈剤中の溶液中に含む有機相（図１に「ＰＯ」と表記）に対して向流で溶解液を循環させることによって実施される。
【0101】
有機希釈剤は、とりわけ、直鎖又は分岐鎖の炭化水素、例えば、ｎ－ドデカン、ＴＰＨ、又はイソパラフィン、例えば、商品名Ｉｓａｎｅ（商標）ＩＰ １８５Ｔの商品名で市販されるものであってもよく、優先的にはＴＰＨである。
【0102】
図１において「ＰＦ洗浄」と称される、本方法の第２の工程は、「Ｕ／Ｐｕ共抽出」によって生じた有機相から、ウラン（ＶＩ）及びプルトニウム（ＩＶ）と一緒に溶解液から抽出された核分裂及び放射化生成物の部分（フラクション）を逆抽出することを目的とする。
【0103】
これを行うために、「ＰＦ洗浄」工程は、「Ｕ／Ｐｕ共抽出」によって生じた有機相を１回以上洗浄する操作を含み、各洗浄操作は、抽出器２内で、濃度が１ｍｏｌ／Ｌ～６ｍｏｌ／ＬのＨＮＯ３の範囲内であり得るが、ルテニウム及びテクネチウムの逆抽出を容易にするように好ましくは４ｍｏｌ／Ｌ～６ｍｏｌ／ＬのＨＮＯ３であり、更に良好には４ｍｏｌ／Ｌ～５ｍｏｌ／ＬのＨＮＯ３である硝酸水溶液に対して向流でこの有機相を循環させることによって実施される。
【0104】
「ＰＦ洗浄」工程が、１回以上の強酸性水溶液、すなわち、典型的には３ｍｏｌ／Ｌ以上のＨＮＯ３で実施される場合は、この工程は、有機相を脱酸することも含み、これは、この有機相を弱い酸性の硝酸水溶液、すなわち、すなわち０．１ｍｏｌ／Ｌ～１ｍｏｌ／ＬのＨＮＯ３を含む水溶液、例えば、０．５ｍｏｌ／ＬのＨＮＯ３を含む水溶液に対して向流で循環させることによって実施され、これは、図１において「Ｐｕ逆抽出」と表記されている第３の工程に割り当てられた抽出器へ多すぎる量の酸が運ばれて、この第３の工程の能力が損なわれることがないようにするためである。
【0105】
この「Ｐｕ逆抽出（Pu stripping）」工程は、Ｕ／Ｐｕ分配の第１の工程であって、「ＰＦ洗浄」から生じた有機相から＋ＩＶ酸化状態のプルトニウムを逆抽出すること、したがってこのプルトニウムを還元することなく逆抽出することを目的としている。
【0106】
それは、抽出器３内で、０．１ｍｏｌ／Ｌ～０．５ｍｏｌ／ＬのＨＮＯ３を含む水溶液に対して向流で、好ましくは、プルトニウム（ＩＶ）が濃縮するようなやり方で逆抽出されるように、１より大きい、好ましくは３以上、一層良好には５以上のＯ／Ａ流量比を使用して、この有機相を循環させることによって実施される。
【0107】
「Ｐｕ逆抽出」工程において実施されるプルトニウム（ＩＶ）の逆抽出（Stripping）は、「ＰＦ洗浄」から生じた有機相中にやはり存在するウラン（ＶＩ）部分（フラクション）の逆抽出を伴う。
【0108】
したがって、図１において「第１のＵ洗浄」と表記され、Ｕ／Ｐｕ分配の第２の工程となる、本方法の第４の工程は、「Ｐｕ逆抽出」によって生じた水性相から、以下のいずれかを抽出することを目的とする：
- この水性相中に存在する全てのウラン（ＶＩ）（Ｕ／Ｐｕ分配によって、ウラン（ＶＩ）を含まずにプルトニウム（ＩＶ）を含む水溶液と、プルトニウム（ＩＶ）を含まずにウラン（ＶＩ）を含む有機溶液とがもたらされることが所望される場合）；
- 又は、「第１のＵ洗浄」の終了時に、予め選択された比率でウラン（ＶＩ）及びプルトニウム（ＩＶ）を含む水溶液を得ること可能にする量のウラン（ＶＩ）（Ｕ／Ｐｕ分配によって、この比率のプルトニウム（ＩＶ）とウラン（ＶＩ）の混合物を含む水溶液と、プルトニウム（ＩＶ）を含まずにウラン（ＶＩ）を含む有機溶液とがもたらされることが所望される場合）。
- この水性相中に存在する全てのウラン（ＶＩ）（Ｕ／Ｐｕ分配によって、ウラン（ＶＩ）を含まずにプルトニウム（ＩＶ）を含む水溶液と、プルトニウム（ＩＶ）を含まずにウラン（ＶＩ）を含む有機溶液とがもたらされることが所望される場合）；
- 又は、「第１のＵ洗浄」の終了時に、予め選択された比率でウラン（ＶＩ）及びプルトニウム（ＩＶ）を含む水溶液を得ること可能にする量のウラン（ＶＩ）（Ｕ／Ｐｕ分配によって、この比率のプルトニウム（ＩＶ）とウラン（ＶＩ）の混合物を含む水溶液と、プルトニウム（ＩＶ）を含まずにウラン（ＶＩ）を含む有機溶液とがもたらされることが所望される場合）。
【0109】
いずれの場合でも、「第１のＵ洗浄」は、抽出器４内で、「Ｐｕ逆抽出」によって生じた水性相を、「Ｕ／Ｐｕ共抽出」に使用された有機相の組成と同一の組成の有機相（図１でとりわけ「ＰＯ」と表記される）に対して向流で循環させることによって実施される。抽出されるウラン（ＶＩ）の量は、一方ではＯ／Ａ流量比を変えることによって、他方では水性相の酸性度を変えることによって調整され、有機相／水性相の流量比が高いほど、また水性相の酸性度が高いほど、ウラン（ＶＩ）の抽出が良好になる。したがって、抽出器４内で循環する水性相に、この水性相にもたらすことが所望される酸性度に応じて、より高い又はより低い濃度のＨＮＯ３を添加することができる。
【0110】
図１において「α－Ｔｃバリア」と称される第５の工程は、「逆抽出Ｐｕ」から生じた有機相から、「共抽出Ｕ／Ｐｕ」中に抽出されたものであって「ＰＦ洗浄」中に逆抽出されなかったテクネチウム部分（フラクション）を逆抽出することを目的としており、これは、テクネチウムに関してこの有機相の除染を強化するためである。
【0111】
それはまた、「Ｕ／Ｐｕ共抽出」中に抽出されたネプツニウムのフラクション及び「α－Ｔｃバリア」までのテクネチウムに続くネプツニウムのフラクション、並びにこの有機相がなおも含有していると思われるいかなる微量のプルトニウム（ＩＶ）も、「Ｐｕ逆抽出」によって生じた有機相から逆抽出することを可能にする。
【0112】
それは、抽出器５内で、「Ｐｕ逆抽出」によって生じた有機相を、硝酸水溶液に対して向流で循環させることによって実施され、その硝酸水溶液は、０．１ｍｏｌ／Ｌ～３ｍｏｌ／ＬのＨＮＯ３、更に良好には１ｍｏｌ／ＬのＨＮＯ３、並びにウラン（ＶＩ）を還元することなく、テクネチウム（有機相中に＋ＶＩＩ酸化状態で存在する）をテクネチウム（ＩＶ）に、ネプツニウム（ＶＩ）をネプツニウム（ＩＶ）又はネプツニウム（Ｖ）に、そしてプルトニウム（ＩＶ）をプルトニウム（ＩＩＩ）にそれぞれ還元するための１種以上の還元剤を含む。このタイプの酸性度の場合、テクネチウム（ＩＶ）及びネプツニウム（ＩＶ）は、式（Ｉ）のモノアミドによって抽出可能ではなく、一方、プルトニウム（ＩＩＩ）はプルトニウム（ＩＶ）より抽出されにくい。
【0113】
還元剤として、硝酸ウラナス（あるいはＵ（ＩＶ））、硝酸ヒドラジニウム（あるいはＮＨ）、硝酸ヒドロキシルアンモニウム（あるいはＮＨＡ）、及びアセトアルドキシム、ヒドロキシイミノアルカン酸（例えば、６－ヒドロキシイミノヘキサン酸）、又はこれらの混合物、例えば、Ｕ（ＩＶ）／ＮＨ、Ｕ（ＩＶ）／ＮＨＡ、又はＵ（ＩＶ）／アセトアルドキシム混合物をこのように使用することができ、優先的にはＵ（ＩＶ）／ＮＨ又はＵ（ＶＩ）／ＮＨＡ混合物である。必要であれば、グルコン酸を水溶液に添加して、水性相中でのテクネチウム（ＩＶ）の再酸化現象を減少させ、これによって還元剤（１又は複数）の消費を制限することができる。
【0114】
この工程は、室温（すなわち、２０～２５℃）において実施することができるが、好ましくは、テクネチウム（ＩＶ）の逆抽出速度を促進しながら、水性相中でのテクネチウム（ＩＶ）の再酸化現象を制限するように、したがって一度逆抽出されたテクネチウムが有機相中に再抽出されるリスクを制限するように、３０℃～４０℃の間の温度で、一層良好には３２℃において実施される。
【0115】
図１で「第２のＵ洗浄」と表記される第６の工程は、「α－Ｔｃバリア」から生じた水性相から、その前の工程においてテクネチウムと一緒に逆抽出されたウラン（ＶＩ）を抽出することを目的とし、「α－Ｔｃバリア」工程が水性相中への大き過ぎるウラン（ＶＩ）の喪失をもたらさないようにするためのものである。
【0116】
それは、抽出器６内で、「α－Ｔｃバリア」から生じた水性相を、「Ｕ／Ｐｕ共抽出」及び「第１のＵ洗浄」に使用された有機相の組成と同一の組成を有する有機相（図１で「ＰＯ」とも表記される）に対して向流で循環させることによって実施され、それは、ウラン（ＶＩ）の抽出を促進するために、濃硝酸、とりわけ１０ｍｏｌ／Ｌの濃硝酸を添加することによってこの水性相を酸性化した後で実施される。
【0117】
図１において「Ｕ逆抽出」と表記される第７の工程は、「α－Ｔｃバリア」から生じた有機相からウラン（ＶＩ）を逆抽出することを目的としている。
【0118】
それは、抽出器７内で、「α－Ｔｃバリア」から生じた有機相を、多くとも０．５ｍｏｌ／Ｌ、更に良好には多くとも０．０５ｍｏｌ／ＬのＨＮＯ３を含む硝酸水溶液、例えば、０．０１ｍｏｌ／ＬのＨＮＯ３を含む水溶液等に対して向流で循環させることによって実施される。この工程は、室温において（例えば、２０～２５℃において）実施することができるが、好ましくは、ウラン（ＶＩ）が濃縮されるやり方で抽出されるように、加熱下で（すなわち、典型的には４０～５０℃の温度で）、１より大きいＯ／Ａ流量比を使用して実施される。
【0119】
これらの７つの工程の終了時に、以下のものが得られる：
- ２つのラフィネート（raffinate）、これらは、抽出器１及び６からそれぞれ出る水性相に相当し、第１のものについては、核分裂及び放射化生成物、並びにアメリシウム及びキュリウム（図１での「一次ラフィネート」）を含み、第２のものについては、テクネチウム、ネプツニウム、及び場合により微量のプルトニウム（図１での「二次ラフィネート」を含む；
- 抽出器４を出る水性相、これは、除染されたプルトニウム（ＩＶ）、又は除染されたプルトニウム（ＩＶ）及びウラン（ＶＩ）の混合物のいずれかを含み、それぞれの場合に応じて「Ｐｕ流れ」又は「Ｐｕ＋Ｕ流れ」とよばれる；
- 抽出器７から出る水性相、これは、除染されたウラン（ＶＩ）を含み、「Ｕ流れ」とよばれる；並びに
- 抽出器７から出る有機相、これは、もはやプルトニウム（ＩＶ）又はウラン（ＶＩ）のいずれも含まないが、前の工程の間に蓄積してきたと思われる幾つかの不純物及び抽出剤の分解生成物（加水分解及び放射線分解によって形成される）を含有し得る。
- ２つのラフィネート（raffinate）、これらは、抽出器１及び６からそれぞれ出る水性相に相当し、第１のものについては、核分裂及び放射化生成物、並びにアメリシウム及びキュリウム（図１での「一次ラフィネート」）を含み、第２のものについては、テクネチウム、ネプツニウム、及び場合により微量のプルトニウム（図１での「二次ラフィネート」を含む；
- 抽出器４を出る水性相、これは、除染されたプルトニウム（ＩＶ）、又は除染されたプルトニウム（ＩＶ）及びウラン（ＶＩ）の混合物のいずれかを含み、それぞれの場合に応じて「Ｐｕ流れ」又は「Ｐｕ＋Ｕ流れ」とよばれる；
- 抽出器７から出る水性相、これは、除染されたウラン（ＶＩ）を含み、「Ｕ流れ」とよばれる；並びに
- 抽出器７から出る有機相、これは、もはやプルトニウム（ＩＶ）又はウラン（ＶＩ）のいずれも含まないが、前の工程の間に蓄積してきたと思われる幾つかの不純物及び抽出剤の分解生成物（加水分解及び放射線分解によって形成される）を含有し得る。
【0120】
したがって、図１で「ＰＯ洗浄」と表記される第８の工程は、この有機相を塩基性水溶液による１回以上の洗浄に供することによって、それを再生することを目的としている。この洗浄は、例えば、０．３ｍｏｌ／Ｌの炭酸ナトリウム水溶液で第１の洗浄を行い、続いて０．１ｍｏｌ／Ｌの水酸化ナトリウムで第２の洗浄を行い、続いて再酸性化のために硝酸水溶液、例えば、２ｍｏｌ／ＬのＨＮＯ３を含む水溶液で１回以上の洗浄を行うことであり、各洗浄は、前記有機相を、抽出器内で水性洗浄液に対して向流で循環させることによって実施される。
【0121】
図１に見られるように、このように再生された有機相は、次いで処理サイクルに再導入するために抽出器１及び４に戻すことができる。
【0122】
（参考文献）
［１］国際公開第２０１７／０１７２０７号
［２］国際公開第２０１７／０１７１９３号
［３］国際公開第２０１８／１３８４４１号
［４］国際公開第２０１９／００２７８８号
［５］T. H. Siddall, Journal of Physical Chemistry 1960, 64, 12, 1863-1866
［６］H. Jing-Tianら, Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry 1999, 241, 215-217
［１］国際公開第２０１７／０１７２０７号
［２］国際公開第２０１７／０１７１９３号
［３］国際公開第２０１８／１３８４４１号
［４］国際公開第２０１９／００２７８８号
［５］T. H. Siddall, Journal of Physical Chemistry 1960, 64, 12, 1863-1866
［６］H. Jing-Tianら, Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry 1999, 241, 215-217
【符号の説明】
【0123】
１・・・Ｕ／Ｐｕ共抽出
２・・・ＰＦ洗浄
３・・・Ｐｕ逆抽出
４・・・第１のＵ洗浄
５・・・α－Ｔｃバリア
６・・・第２のＵ洗浄
７・・・Ｕ逆抽出
２・・・ＰＦ洗浄
３・・・Ｐｕ逆抽出
４・・・第１のＵ洗浄
５・・・α－Ｔｃバリア
６・・・第２のＵ洗浄
７・・・Ｕ逆抽出
【図1】
【手続補正書】
【提出日】2024-06-20
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
０未満のｐＨを有する酸性水溶液からウラン（ＶＩ）及び／又はプルトニウム（ＩＶ）を抽出するための、下記式（Ｉ）：【化1】
ｎ＝１、２、又は３であり；
Ｒ１は、４～１２個の炭素原子を含む直鎖又は分岐鎖のアルキル基であり；かつ
Ｒ２は、直鎖又は分岐鎖のアルキル又はアルコキシ基であり、その鎖は、任意選択により場合によっては１回以上酸素原子が割り込んでいてもよく、炭素原子及び該当する場合には酸素原子の総数は、３～１０の間である）
のモノアミド又は複数のモノアミドの混合物の使用。
【請求項2】
酸性水溶液を、有機希釈剤中にモノアミド又は複数のモノアミドの混合物を含む有機溶液に接触させ、次いで水溶液と有機溶液とを互いに分離することを含む、請求項１に記載の使用。
【請求項3】
有機溶液が、１ｍｏｌ／Ｌ～２ｍｏｌ／Ｌのモノアミド又は複数のモノアミドの混合物を含む、請求項２に記載の使用。
【請求項4】
０未満のｐＨを有する酸性水溶液が、使用済み核燃料を硝酸中に溶解させることによって生じる水溶液である、請求項１に記載の使用。
【請求項5】
ｎ＝２又は３である、請求項１から４のいずれか一項に記載の使用。
【請求項6】
Ｒ１が、６～１０個の炭素原子を含む、直鎖又は分岐鎖のアルキル基であり、且つ／又はＲ２が、４～１０個の炭素原子を含む、直鎖又は分岐鎖のアルキル基である、
請求項１から４のいずれか一項に記載の使用。
【請求項7】
モノアミドが、Ｎ－（２－ヘプチルピロリジニル）－（２－エチル）ヘキサンアミド、
Ｎ－（２－ヘキシルピペリジニル）－（２－エチル）ヘキサンアミド、
Ｎ－（３－ヘキシルピペリジニル）－（２－エチル）ヘキサンアミド、
Ｎ－（４－ヘキシルピペリジニル）－（２－エチル）ヘキサンアミド、又は
Ｎ－（３－ヘキシルピペリジニル）－（２－プロピル）ペンタンアミド
である、請求項１から４のいずれか一項に記載の使用。
【請求項8】
０未満のｐＨを有する酸性水溶液から、ウラン（ＶＩ）をプルトニウム（ＩＶ）から完全に又は部分的に分離するための、下記式（Ｉ）：【化2】
ｎ＝１、２、又は３であり、
Ｒ１は、４～１２個の炭素原子を含む直鎖又は分岐鎖のアルキル基であり、
Ｒ２は、直鎖又は分岐鎖のアルキル又はアルコキシ基であり、その鎖は、任意選択により場合によって１回以上酸素原子が割り込んでいてもよく、炭素原子及び該当する場合には酸素原子の総数は、３～１０の間である）
のモノアミド又は複数のモノアミドの混合物の使用であって、以下の工程：
ａ）前記水溶液からウラン（ＶＩ）及びプルトニウム（ＩＶ）を共抽出する工程であって、前記水溶液を、有機希釈剤中にモノアミド又は複数のモノアミドの混合物を含む有機溶液Ｓ１に少なくとも１回接触させ、続いて水溶液と有機溶液とを互いに分離することを含む、共抽出する工程；
ｂ）工程ａ）から生じた有機溶液から＋ＩＶ酸化状態のプルトニウム及びウラン（ＶＩ）の一部分（フラクション）を逆抽出する工程であって、前記有機溶液を、０より大きいｐＨを有する酸性水溶液に少なくとも１回接触させ、続いて有機溶液と水溶液とを互いに分離することを含む、逆抽出する工程；及び
ｃ）工程ｂ）から生じた水溶液中に存在するウラン（ＶＩ）部分（フラクション）の全部又は一部を再抽出する工程であって、前記水溶液を、有機希釈剤中にモノアミド又は複数のモノアミドの混合物を含む有機溶液Ｓ２と少なくとも１回接触させ、続いて水溶液と有機溶液とを互いに分離することを含む、再抽出する工程、
を含み、
それによって、ウラン（ＶＩ）を含まずにプルトニウム（ＩＶ）を含むか、又はプルトニウム（ＩＶ）及びウラン（ＶＩ）の混合物を含む水溶液と、プルトニウム（ＩＶ）を含まずにウラン（ＶＩ）を含む有機溶液とが得られる、
使用。
【請求項9】
有機溶液Ｓ１及びＳ２が、１ｍｏｌ／Ｌ～２ｍｏｌ／Ｌのモノアミド又は複数のモノアミドの混合物を含む、請求項８に記載の使用。
【請求項10】
０未満のｐＨを有する酸性水溶液が、使用済み核燃料を硝酸に溶解させることによって生じる水溶液であり、一方、０より大きいｐＨを有する酸性水溶液が、０．１ｍｏｌ／Ｌ～０．５ｍｏｌ／Ｌの硝酸を含む溶液である、請求項８に記載の使用。
【請求項11】
ｎ＝２又は３である、請求項８から１０のいずれか一項に記載の使用。
【請求項12】
Ｒ１が、６～１０個の炭素原子を含む、直鎖又は分岐鎖のアルキル基であり、且つ／又はＲ２が、４～１０個の炭素原子を含む、直鎖又は分岐鎖のアルキル基である、
請求項８から１０のいずれか一項に記載の使用。
【請求項13】
モノアミドが、Ｎ－（２－ヘプチルピロリジニル）－（２－エチル）ヘキサンアミド、
Ｎ－（２－ヘキシルピペリジニル）－（２－エチル）ヘキサンアミド、
Ｎ－（３－ヘキシルピペリジニル）－（２－エチル）ヘキサンアミド、
Ｎ－（４－ヘキシルピペリジニル）－（２－エチル）ヘキサンアミド、又は
Ｎ－（３－ヘキシルピペリジニル）－（２－プロピル）ペンタンアミド
である、請求項８から１０のいずれか一項に記載の使用。
【請求項14】
使用済み核燃料を硝酸中に溶解させることによって生じる水溶液を１サイクルで処理するための方法であって、前記水溶液が、ウラン（ＶＩ）、プルトニウム（ＩＶ）、アメリシウム（ＩＩＩ）、キュリウム（ＩＩＩ）、並びにルテニウム及びテクネチウムを含めた核分裂及び放射化生成物を含み、前記サイクルが、以下の工程：ａ）前記水溶液からウラン（ＶＩ）及びプルトニウム（ＩＶ）を共抽出する工程であって、前記水溶液を、有機希釈剤中にモノアミド又は複数のモノアミドの混合物を含む有機溶液Ｓ１に抽出器内で少なくとも１回接触させ、続いて水溶液と有機溶液とを互いに分離することを含み、前記１種又は複数のモノアミドが、下記式（Ｉ）：
【化3】
ｎ＝１、２、又は３であり；
Ｒ１は、４～１２個の炭素原子を含む直鎖又は分岐鎖のアルキル基であり；かつ
Ｒ２は、直鎖又は分岐鎖のアルキル又はアルコキシ基であり、その鎖は、任意選択により場合により１回以上酸素原子が割り込んでいてもよく、炭素原子及び該当する場合には酸素原子の総数は、３～１０の間である）
で表される、共抽出する工程；
ｂ）工程ａ）から生じた有機溶液を、アメリシウム（ＩＩＩ）、キュリウム（ＩＩＩ）、並びに核分裂及び放射化生成物に関して除染する工程であって、前記有機溶液を、０．５ｍｏｌ／Ｌ～６ｍｏｌ／Ｌの硝酸を含む水溶液に抽出器内で少なくとも１回接触させ、続いて有機溶液と水溶液とを互いに分離することを含む、除染する工程；
ｃ）工程ｂ）から生じた有機溶液中に存在するウラン（ＶＩ）及びプルトニウム（ＩＶ）を、ウラン（ＶＩ）を含まずにプルトニウム（ＩＶ）を含むか、又はプルトニウム（ＩＶ）とウラン（ＶＩ）との混合物を含む水溶液と、プルトニウム（ＩＶ）を含まずにウラン（ＶＩ）を含む有機溶液とに分配する工程であって、分配が以下の工程：
ｃ１）＋ＩＶ酸化状態のプルトニウム、及びウラン（ＶＩ）の一部分（フラクション）を、工程ｂ）から生じた有機溶液から逆抽出する工程であり、前記有機溶液を、０．１ｍｏｌ／Ｌ～０．５ｍｏｌ／Ｌの硝酸を含む水溶液に抽出器内で少なくとも１回接触させ、続いて有機溶液と水溶液とを互いに分離することを含む、逆抽出する工程と、
ｃ２）工程ｃ１）から生じた水溶液中に存在するウラン（ＶＩ）部分（フラクション）の全部又は一部を再抽出する工程であって、前記水溶液を、有機希釈剤中にモノアミド又は複数のモノアミドの混合物を含む有機溶液Ｓ２に抽出器内で少なくとも１回接触させ、続いて有機溶液と水溶液とを互いに分離することを含む、再抽出する工程と
を含む、分配する工程；
ｄ）工程ｃ１）から生じた有機溶液を、テクネチウムに関して除染する工程であって、除染が以下の工程：
ｄ１）工程ｃ１）から生じた有機溶液から＋ＩＶ酸化状態のテクネチウムを逆抽出する工程であって、前記有機溶液を、０．１ｍｏｌ／Ｌ～３ｍｏｌ／Ｌの硝酸及び＋ＶＩＩ酸化状態のテクネチウムを＋ＩＶ酸化状態に還元することが可能な少なくとも１種の還元剤を含む水溶液に抽出器内で少なくとも１回接触させ、続いて有機溶液と水溶液とを互いに分離することを含む、逆抽出する工程と、
ｄ２）工程ｄ１）から生じた水溶液中に存在するウラン（ＶＩ）部分（フラクション）を再抽出する工程であって、前記水溶液を、有機希釈剤中にモノアミド又はモノアミドの混合物を含む有機溶液Ｓ３に抽出器内で少なくとも１回接触させ、続いて有機溶液と水溶液とを互いに分離することを含む、再抽出する工程と、
を含む、除染する工程；
ｅ）工程ｄ１）から生じた有機溶液からウラン（ＶＩ）を逆抽出する工程であって、前記有機溶液を、多くとも０．０５ｍｏｌ／Ｌの硝酸を含む水溶液に抽出器内で少なくとも１回接触させ、続いて有機溶液と水溶液とを互いに分離することを含む、逆抽出する工程；及び
ｆ）任意選択により場合によって、工程ｅ）から生じた有機溶液を再生させる工程、
を含み、
それによって、アメリシウム（ＩＩＩ）、キュリウム（ＩＩＩ）、並びに核分裂及び放射化生成物に関して除染された第１及び第２の水溶液が得られ、第１の水溶液が、ウラン（ＶＩ）を含まずにプルトニウム（ＩＶ）を含むか、又はプルトニウム（ＩＶ）とウラン（ＶＩ）との混合物を含み、かつ、第２の水溶液が、プルトニウム（ＩＶ）を含まずにウラン（ＶＩ）を含む、
方法。
【請求項15】
有機溶液Ｓ１、Ｓ２、及びＳ３が、１ｍｏｌ／Ｌ～２ｍｏｌ／Ｌのモノアミド又は複数のモノアミドの混合物を含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項16】
工程ｂ）の水溶液が、４ｍｏｌ／Ｌ～６ｍｏｌ／Ｌの硝酸を含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項17】
工程ｃ１）の抽出器内で有機溶液と水溶液とを接触させることが、１より大きい有機溶液の水溶液に対する流量比で有機溶液及び水溶液を循環させることを含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項18】
還元剤が、硝酸ウラナス、硝酸ヒドラジニウム、硝酸ヒドロキシルアンモニウム、アセトアルドキシム、ヒドロキシイミノアルカン酸、又はこれらの混合物である、請求項１４に記載の方法。
【請求項19】
- ステップｄ１）の抽出器が３０℃～４０℃の温度に加熱され、且つ／又は- ステップｅ）の抽出器が４０℃～５０℃の温度に加熱される、
請求項１４に記載の方法。
【請求項20】
工程ｅ）の抽出器内で有機溶液と水溶液とを接触させることが、１より大きい有機溶液の水溶液に対する流量比で有機溶液及び水溶液を循環させることを含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項21】
ステップｅ）から生じた有機溶液が再生され、次いで第１及び第２の部分に分けられ、第１の部分が有機溶液Ｓ１を形成し、第２の部分が有機溶液Ｓ２を形成する、請求項１４に記載の方法。
【請求項22】
ｎ＝２又は３である、請求項１４から２１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項23】
Ｒ１が、６～１０個の炭素原子を含む、直鎖又は分岐鎖のアルキル基であり、且つ／又はＲ２が、４～１０個の炭素原子を含む、直鎖又は分岐鎖のアルキル基である、
請求項１４から２１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項24】
モノアミドが、Ｎ－（２－ヘプチルピロリジニル）－（２－エチル）ヘキサンアミド、
Ｎ－（２－ヘキシルピペリジニル）－（２－エチル）ヘキサンアミド、
Ｎ－（３－ヘキシルピペリジニル）－（２－エチル）ヘキサンアミド、
Ｎ－（４－ヘキシルピペリジニル）－（２－エチル）ヘキサンアミド、又は
Ｎ－（３－ヘキシルピペリジニル）－（２－プロピル）ペンタンアミド
である、請求項１４から２１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項25】
Ｎ－（２－ヘプチルピロリジニル）－（２－エチル）ヘキサンアミド、Ｎ－（２－ヘキシルピペリジニル）－（２－エチル）ヘキサンアミド、
Ｎ－（３－ヘキシルピペリジニル）－（２－エチル）ヘキサンアミド、
Ｎ－（４－ヘキシルピペリジニル）－（２－エチル）ヘキサンアミド、又は
Ｎ－（３－ヘキシルピペリジニル）－（２－プロピル）ペンタンアミド
である、モノアミド。
【国際調査報告】