Separation of Plutonium Oxidation States by Ion Chromatography

Kim, Seung Soo; 김승수; Jun, Kwan Sik; 전관식; Kang, Chul Hyung; 강철형

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P-ISSN1225-0163
E-ISSN2288-8985
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E-ISSN 2288-8985

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14권 1호

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이온크로마토그래피를 이용한 산화수별 플루토늄의 분리

Separation of Plutonium Oxidation States by Ion Chromatography

분석과학 / Analytical Science and Technology, (P)1225-0163; (E)2288-8985

2001, v.14 no.1, pp.28-33

김승수
전관식
강철형

김승수, 전관식, & 강철형. (2001). 이온크로마토그래피를 이용한 산화수별 플루토늄의 분리. , 14(1), 28-33.

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초록

자연수에 존재할 가능성이 있는 $Pu^{3+}$, $Pu^{4+}$, $PuO_2{^+}$, $PuO_2{^{2+}}$ 상태의 플루토늄을 이온크로마토그래피로 분리하는 방법을 연구하였다. 각각 $SiO^-$, SiO-$SO_3{^-}$작용기를 가진 이온교환체를 충전한 두 컬럼을 이용하는 방법과, Dionex사 AG11컬럼에 oxalate/$HNO_3$ 용리액을 사용하여 IC로 분리하는 두 가지 방법을 시도하였다. 예비실험으로서 플루토늄과 화학적 성질이 유사하며 산화수가 안정한 $Eu^{3+}$, $Th^{4+}$, $NpO_2{^+}$, $UO_2{^{2+}}$을 사용하여 분리조건을 얻었다. 이 분리조건을 플루토늄에 적용시켰을 때, $SiO^-$, SiO-$SO_3{^-}$ 이온교환체를 이용한 방법은 산화수별 플루토늄을 성공적으로 분리할 수 있었다. 그러나 IC를 사용한 방법은 oxalate 용액에서 $Pu^{3+}$가 쉽게 $Pu^{4+}$로 산화되며, $PuO_2{^{2+}}$도 $PuO_2{^+}$로 환원되어 분리가 곤란하였다.

keywords: plutonium, separation, chromatography, ion exchanger, oxalate

Abstract

The ion chromatography for the separation of plutonium species which are suggested to be $Pu^{3+}$, $Pu^{4+}$, $PuO_2{^+}$ and $PuO_2{^{2+}}$ in natural water was studied. Two separation methods were performed; 1) two-column method containing each of $SiO^-$ and SiO-$SO_3{^-}$ cation exchanger, 2) IC with AG11 column and the eluent of oxalate/nitric acid. Separation conditions for $Eu^{3+}$, $Th^{4+}$, $NpO_2{^+}$, $UO_2{^{2+}}$ in place of plutonium species were acquired from preliminary tests. When these conditions were applied to separate the plutonium species, two-column method was separated them successfully. However, the IC method with oxalate eluent was difficult in the separation of plutonium species due to the change of $Pu^{3+}$ and $PuO_2{^{2+}}$ to $Pu^{4+}$ and $PuO_2{^+}$ respectively.

keywords: plutonium, separation, chromatography, ion exchanger, oxalate

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이온크로마토그래피를 이용한 산화수별 플루토늄의 분리

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