多元機能マイクロカプセルの合成と放射性核種の一括除去

Research Project

Project/Area Number	15656237
Research Category	Grant-in-Aid for Exploratory Research
Allocation Type	Single-year Grants
Research Field	Nuclear engineering
Research Institution	Tohoku University
Principal Investigator	三村均東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (10091753)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	新堀雄一東北大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (90180562) 佐藤修彰東北大学, 多元物質科学研究所, 助教授 (70154078)
Project Period (FY)	2003 – 2004
Project Status	Completed (Fiscal Year 2004)
Budget Amount *help	¥3,400,000 (Direct Cost: ¥3,400,000) Fiscal Year 2004: ¥1,500,000 (Direct Cost: ¥1,500,000) Fiscal Year 2003: ¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
Keywords	事故廃液 / マイクロカプセル / アルギネート / セシウム / アメリシウム / 分配係数 / 吸着 / 除染 / 放射性廃液 / バイオポリマー / イオン交換体 / 抽出剤
Research Abstract	事故廃液からの迅速な核種除染のために、多元機能を有するマイクロカプセルの合成と放射性核種の一括除去に関する基礎研究を実施し以下の成果を得た。 1 核種選択性を有する微小な無機イオン交換体粉末および油状の抽出剤は,積層重合したポーラスなCaALGゲルポリマー内に包括固定でき,種々の形態(粒状,柱状,繊維状および膜状)のマイクロカプセルが調製可能であった。 2 吸着速度および分配係数(K_d)を測定した結果,Cs,Y,EuおよびAmの吸着は速く,1日で平衡に達し,90%以上の高い吸着率が得られた。SrおよびCo吸着率は40および10%であった。CuFC/clinoptilolite/DEHPA/CaALGマイクロカプセルを用いた場合,10^<-2>MHNO_3共存下でのK_d値は,Cs:1.1x10^4,Sr:7.5x10,Co:1.1x10,Y:1.0x10^4,Eu:1.4x10^4およびAm:3.4x10^3cm^3/gであった。 3 マイクロカプセル断面のEDSスペクトル分析から,CuFCおよびclinoptiloliteにCs^+,DEHPAにY^<3+>およびEu^<3+>,CaALGにSr^<2+>,Y^<3+>およびEu^<3+>が取り込まれていることが確認された。 4 耐放射線性は,188kGyまでの照射線量では吸着能の変化は認められなかった。 5 今後の課題としては,吸着速度の向上,SrおよびCoの吸着率の向上およびアニオンの吸着に関して検討する必要がある。