三次元網目構造型リン酸ジルコニウムによる放射性セシウムの永久固定化処理技術の確立

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12558057
• Research Institution: NIIHAMA NATIONAL COLLEGE OF TECHNOLOGY
• Principal Investigator: 中山 享 新居浜工業高等専門学校, 生物応用化学科, 助教授 (50300637)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 伊藤 克彦 第一稀元素化学工業(株), 開発部, 部長
• Keywords: 放射性セシウム / リン酸ジルコニウム / 永久固定化 / 浸出特性 / 高レベル放射性廃棄物 / セラミックス / 三次元網目構造 / 水熱合成

Research Abstract

ZrOCl_2、H_3PO_4及びH_2C_2O_4の混合溶液から水熱反応で合成したNH_4Zr_2(PO_4)_3を熱分解することにより調製したHZr_2(PO_4)_3を用い、前年度の良好な永久固定化が達成できたCsに代え、長期間安定な固定化が望まれているSrについても検討したところ、以下のことが判明した。Sr(NO_3)_2/HZr_2(PO_4)_3=0.1〜0,5範囲での混合物を600〜1200℃で熱処理することによって、Srの固定化を図った。700℃で熱処理したSr(NO_3)_2/HZr_2(PO_4)_3=0.2固定化体は、最も多いSr固定量(Sr(N0_3)_2/HZr_2(P0_4)_3モル比が0.2で、約4wt%のSrになる)で、160℃のオートクレイブ中でのいくつかの溶媒に対して最小のSr浸出率を示した。その固定化体の160℃オートクレイブ中24時間の浸出試験結果は、原子吸光分光光度計により測定したCs浸出率でみると、純水、海水、0.1N-HCl、0.5N-HCl、1N-HCl、1.5N-HCl及び1N-NH_3に対して、<10^<-6>,1.3×10^<-4>,1.4×10^<-4>,1,1×10^<-3>,2,0×10^<-3>,8.8×10^<-3> and <10^<-6>g m^<-2> day^<-1>であり、従来のSr固定化体に較べて3桁以上の優れた耐Sr浸出特性が得られることがわかった。また、電子顕微鏡観察及び粉末X線回折測定から、固定化体の外観及び結晶構造には変化が認められなかった。

Research Products

• [Publications] 中山享, 佐々木啓子, 伊藤克彦: "結晶性リン酸ジルコニウムによるセシウムの固定化技術"日本原子力学会誌. 43. 718-723 (2001)
• [Publications] K.Itoh, S.Nakayama: "Immobilization of cesium by crystalline zirconium phosphate"Journal of Materials Science. 37(印刷中). (2002)