2016 Fiscal Year Annual Research Report
Study of absolve for tritium water
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15K14288
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
原田 雅幸 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 助教 (60133120)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | トリチウム / 濃縮 / 重水 / 廃止措置 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
天然の蒸留水には福島のトリチウム濃度と比較して2400万倍の重水素水HDOが存在している。この濃度では比較的容易に重水素核磁気共鳴測定が可能である。この濃度で容易に吸着する吸着剤を選定することができればトリチウムの吸着濃縮に十分利用可能であった。重水素及びトリチウムが結合すると比較して強い水素結合を示すことから、水素結合が強ければ当然ながらそれを利用した吸着剤には熱力学的には選択的に吸着し、大きな平衡が成り立ち濃縮ができると考えられる。しかしながら、その平衡の相手は圧倒的な量の軽水であり、多くに積もって3桁の同位体効果があってもその平衡に関与するには小さすぎる。よって本研究で目指す吸着剤の特性として狭小場を持った吸着材であることはもちろんで、水素結合を占める部位を持つと考えられる吸着剤を積極的に選定しして測定を行った。選択した吸着剤は大きな水素結合効果を期待できる点と狭小場として理想的なゲル状態と考えられる、製造メーカーの異なるポリビニルポリピロリドン（PVPP）、大きな水素結合効果を期待していわゆる糖が連結したような化学組成を持つ結晶性セルロース、PVPPと同様な狭小場と考えられる空間を持つゲル状態の、陰イオン交換樹脂、トリチウムで実績のある合成ゼオライト系吸着剤ゼオラムについて吸着効果を測定した。どの吸着体についても当初期待した、一度の吸着操作で少なくても十分の一にする吸着体はなかった。大きな効果を示した吸着体SIGMA製のPVPPは70 rpmの振とうにおいて、60日までは最大34％の重水を吸着し、平均として32％の重水を吸着していた。しかしながら、3カ月以上置いたものはPVPPが分解したと考えられ、その吸着は減少していた。
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