1999 Fiscal Year Annual Research Report
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09480100
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| Research Institution | KYOTO UNIVERSITY |
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Principal Investigator |
森山 裕丈 京都大学, 原子炉実験所, 教授 (90127150)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
川本 圭造 京都大学, 原子炉実験所, 助手 (70089134)
山名 元 京都大学, 原子炉実験所, 助教授 (30283683)
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| Keywords | 高レベル放射性廃棄物 / 地層処分 / 超ウラン元素 / 溶解度 / 加水分解 / 吸着 |
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| Research Abstract |
本研究においては、高レベル放射性廃棄物深地層処分の安全評価上きわめて重要な要素である超ウラン元素(TRU)の地中移行挙動について知見を深めるため、特に岩石への吸着反応及び加水分解反応について基礎化学的な観点からの検討を進めた。
(1)岩石に対する放射性核種の吸着挙動については、TRUの吸着反応への電気二重層モデルの適用性を検討するため、TRUを含むいくつかの吸着質(Cs^+、Sr^<2+>、Ba^<2+>、Eu^<3+>、Am^<3+>など)と代表的な吸着媒(石英、花崗岩など)について吸着実験を実施した。測定結果を電気二重層モデルによって解析し、その適用性を確認するとともに、得られた熱力学的な平衡定数について系統的な観点からの検討を加えた。その結果、未知の陽イオンについて吸着挙動予測の可能性が示された。
(2)また、アクチニドイオンの加水分解反応と錯生成反応に関する熱力学データの精度向上を目的として、実験値の特に不足しているアルカリ性水溶液中のU(VI)について溶解度測定および時間分解レーザー誘起蛍光測定を実施した。その結果、新たにUO_2(OH)_4^<2->の加水分解定数を決定するとともに、U(VI)の加水分解種の構造に関する新たな知見を得た。
(3)さらに、有効電荷の概念を導入した改良剛体球モデルを用いてアクチニドイオンの加水分解定数の解析を行い、これらのイオンについては、通常の静電相互作用に加えて、混成軌道形成などのf電子特有の相互作用が過剰に働くことを明らかにした。
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Research Products
(6 results)
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[Publications] A.Kitamura: "Selective Adsorption Behavior of Cesium Ions onto Granite"J. Nuclear Fuel Cycle and Environment. 4. 39-45 (1997)
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[Publications] A.Kitamura: "Measurement of Hydrolysis Species of U(VI) by Time-resolved Laser Induced Fluorescence Spectroscopy"Radiochim. Acta. 82. 147-152 (1998)
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[Publications] T.Yamamura: "Solubility of U(VI) in Highly Basic Solutions"Radiochim. Acta. 83. 139-146 (1998)
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[Publications] A.Kitamura: "Sorption Behavior of Am(III) onto Granite"J. Radioanal. Nucl. Chem.. 239. 449-453 (1999)
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[Publications] A.Kitamura: "Mechanism of Adsorption of Cations onto Quartz"J. Nucl. Sci. Technol.. 36. 1167-1175 (1999)
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[Publications] H.Moriyama: "Analysis of Mononuclear Hydrolysis Constants of Actinide Ions by Hard Sphere Model"Radiochimica. Acta. (発表予定).
