2018 Fiscal Year Annual Research Report
Preparation of sodium-titanate-impregnated fiber for removal of radioactive strontium from contaminated water at Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant
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16H04550
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| Research Institution | Chiba University |
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Principal Investigator |
斎藤 恭一 千葉大学, 大学院工学研究院, 教授 (90158915)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
浅井 志保 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 原子力科学研究所 原子力基礎工学研究センター, 研究主幹 (10370339)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 福島第一原子力発電所 / 汚染水 / 放射性ストロンチウム / 吸着繊維 / 放射線グラフト重合 / チタン酸ナトリウム / チタンケイ酸ナトリウム / 吸着選択性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
東電福島第一原子力発電所に貯留されている汚染水から放射性のCsやSrを吸着除去する吸着材の高性能化が除染現場で求められてきた。Cs除去について、当研究グループは、放射線グラフト重合法を適用して、不溶性フェロシアン化コバルト担持繊維を開発し、福島第一原発の排水路や雨水ますへの設置までにいたっている。Sr除去について，Caに対するSr吸着選択性がより高い無機化合物としてチタンケイ酸ナトリウム（sodium titanium silicate、以後、STSiと略記）に着目した。STSiは、酸化チタンと酸化ケイ素から成るトンネル構造を有していて、その構造内に存在するNaイオンとのイオン交換によってSrイオンが捕捉される。チタン酸ナトリウム（STと略記）と比較して、STSiは約４倍高いSr吸着選択性を示すことが報告されている。本研究の目的は、STSi担持繊維を作製し、海水からのSr除去性能を高めることである。STの前駆体であるペルオキソチタン錯体（peroxotitanium complex、以後、POTCと略記）アニオンをアニオン交換繊維に吸着固定し、その後、Na4SiO4との反応によってSTSiに転化・析出させた。得られたSTSi繊維を、液繊維比100 mL/gで人工海水に浸漬させたとき、Sr除去率およびCaに対するSrの選択係数は、それぞれ83%および4.3であった。この除去率および選択係数の値はST繊維のそれに比較して、それぞれ1.1および２倍であった。どんな吸着材でも放射性Srと非放射性Srとを識別することはできないため、非放射性Srが高濃度（約８mg/L）で含まれる汚染海水から放射性Srを除去するには高吸着容量のSr吸着繊維が必要となる。本研究で得られた成果から，Srの除染を実施するには大量の吸着繊維が必要と算出され、現時点での実用化は難しいと判断している。
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| Research Progress Status |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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