深部地層中における超微細空隙内での超ウラン元素の地球化学と熱力学

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 08458117
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 長崎 晋也 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教授 (20240723)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 等々力 賢 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助手 (10270886) ; 田中 知 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (10114547)
• Keywords: レーザブレイクダウン / 微粒子検出 / ランタニド / 超ウラン元素

Research Abstract

平成9年度までの成果より、超微細構造条件下における超ウラン元素の吸着挙動に関する知見を得てきた。平成10年度は、超ウラン元素の模擬核種としてのランタニド元素を用い、深部地下環境中における超ウラン元素の地球化学と熱力学に重大な影響を及ぼすコロイド粒子形成について、レーザブレイクダウン法を適用して検討を行った。
本研究では、Eu(ユーロピウム)の加水分解反応の進展にともない形成される真性コロイドに注目し、Euコロイド粒子をEu溶存イオンと分光的に分別するための最適条件、すなわちパルス強度、Eu濃度、Eu粒径、pH、分光器に導入する際のスリット幅、試料を入れるためのセルについて検討を加え、Eu溶存イオンと定量的に区別するための条件を見出した。さらには、pHを弱酸性領域から中性領域に変化させることで、Eu真性コロイド形成の前段階としての加水分解生成物(EuOH^<2+>、Eu(OH)_2^+)がどのように形成されるかについても、同じランタニドのSmの熱力学データから推定されるスペシエーションとの比較を通して検討し、定性的に良い一致をみた。
また、Euの擬似コロイド形成に関する知見を得るために、TiO_2微粒子にEuを結合させてTiならびにEuからのプラズマ発光を測定したところ、結合しないEuからのプラズマ発光が検出できないのに対し、結合したEuからはプラズマ発光が検出され、またそこには時間遅れがあったことから、結合状態に応じた情報が得られる可能性があることがわかった。