2015 Fiscal Year Annual Research Report
放射性セシウムを固定している土壌粒子の全容解明と合理的な汚染土壌の減容化法の提案
| Project/Area Number |
15H04222
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
佐藤 努 北海道大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (10313636)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
廣吉 直樹 北海道大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (50250486)
小暮 敏博 東京大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (50282728)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | セシウム / 汚染土壌 / 減容化 / 分級 / 風化雲母 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
27年度は、本研究の検討項目のうち、福島第一原子力発電所事故で環境中に放出されたセシウムを吸着･固定している粒子の性状や鉱物を明らかにし、汚染土壌からその鉱物フラクションを効率よく分離して土壌の減容化を可能とする分級方法を検討した。その結果、以下のことが明らかとなった。①産地の異なる土壌からセシウムを固定化している粒子をイメージングプレートで分離し、高分解能透過型電子顕微鏡で詳細に観察したところ、放射性セシウムを多く含有している粒子は、本研究の分担者が森林土壌で明らかにしたものと同様で、鉱物の凝集態、有機物と鉱物の複合体、風化雲母片に大別されることが明らかとなった。②放射性セシウムを多く含有している粒子内部を観察したところ、吸着･固定している鉱物は、バーミキュライト成分を含む風化雲母と鉄スメクタイトであった。③セシウムを多く含有している粒子中で風化雲母と鉄スメクタイトは、構成粗粒鉱物の周りに付着している「核岩タイプ」と細粒鉱物どうしが有機物とともに結合している「団粒タイプ」として存在していた。④上記の両タイプともに、高度に分級するためには、ターゲットとなる鉱物を剥離して分散することが重要であり、そのためにはボールミルや超音波等が有効であることが判明した。⑤高度に分級することによって、放射性セシウムが濃集している細粒部は集められるが、粗粒部分に残留する風化雲母は磁選によって効率的に回収できることが判明した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
実施している内容に関しては、実施後に新たな課題として見出されたものもあるが、そもそも困難な課題を実施していることから想定内のものである。特に、電子顕微鏡によって放射性セシウムを吸着・固定している鉱物の特定に関しては、数多くの新しい成果が得られ、この研究内容に関しては当初の計画以上に進展しているものと判断できる。ホームページの内容拡充作業は多少遅れ気味ではあるが、他の研究内容も含め、全体的にはおおむね順調に進展していると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成２７年度は、森林土壌以外にも、農耕地やため池等の土壌中に含まれる放射性セシウム粒子の観察を実施したが、その粒子の性状は森林土壌中のものと同様に分類された。平成２８年度は、土壌の産状だけでなく、浸出挙動の異なる土壌中の粒子の比較を行い、放射性セシウムを選択的に吸着・固定している鉱物の一般化を図りたい。その上で、その鉱物を効率よく分離する分級方法を、現存する実機を組み合わせることで実現する方向で検討を進める。また、湿式分級時には浸出する放射性セシウムの回収も考慮にいれる必要があり、その回収と処分に適した材料の選定と処分方法についても検討を開始する。
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[Journal Article] Cesium adsorption/desorption behavior of clay minerals considering actual contamination conditions in Fukushima.2016
Author(s)
Mukai, H., Hirose, A., Motai, S., Kikuchi, R., Tanoi, K., Nakanishi, T.M., Yaita, T., Kogure, T.
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Journal Title
Sci Rep-Uk
Volume: 6
Pages: -
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Monopersulfate oxidation of Acid Orange 7 with an iron(III)-tetrakis(N-methylpyridinium-4-yl)porphyrin intercalated into the layers of montmorillonite and pillared clay2015
Author(s)
Nishimoto, R., Zhu, Q., Miyamoto, T., Sato, T., Tu, X., Aneksampant, A. and Fukushima, M.
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Journal Title
J. Molecul. Catal. A: Chemical.
Volume: 396
Pages: 84-89
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] A passive collection system for whole size fractions in river suspended solids2015
Author(s)
Matsunaga, T., Nakanishi, T., Atarashi-Andoh, M., Takeuchi, E., Tsuduki, K., Nishimura, S., Koarashi, J., Otosaka, S., Sato, T. and Nagao, S.
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Journal Title
J. Radioanal. Nucl. Chem.
Volume: 303
Pages: 1291-1295
DOI
Peer Reviewed
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