2019 Fiscal Year Annual Research Report
Physical and chemical properties of radioactive Cs from the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant accident and its transfer model into plants.
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16K00540
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| Research Institution | Ibaraki University |
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Principal Investigator |
新村 信雄 茨城大学, フロンティア応用原子科学研究センター, 特命研究員 (50004453)
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| Project Period (FY) |
2016-10-21 – 2020-03-31
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| Keywords | 福島県東京電力第一原子力発電所事故 / 放射性セシウム / 非水溶性顆粒状 / 溶解度 / 熱安定性 / 機械的安定性 / 透析膜 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
福島県東京電力第一原子力発電所（FDNPP）から土壌に放出された放射性Cs(Cs*)は，土壌に固定され、水に溶解しないと説明されてきた。しかし、FDNPP放出Cs*は非水溶性顆粒状（G-Cs*,Cs-ball）で放出された、とみるべきで、その証拠が次々と報告され、最終的にそれが確立した。しかし，問題は、それなら何故野菜等の農産物にCs*が入り込むのか？の疑問が解けない。
我々は、野山のリターに付着したG-Cs*を300℃で炭化させたもの(炭化リター)を作成し、実験では炭化リター付着のG-Cs*の溶解度、溶解速度を測定し、且つG－Cs*の物性（熱安定性、機械的安定性）を検討した。溶解度測定はG-Cs*を水に浸漬し、フィルター（平均孔径0.5μm）で濾過し、濾過液のCs*放射線量を測定した。但し、0.5μm以下の顆粒がフィルターを通過しないかチェックをするために、透析膜（平均孔径3nm）を用いて同様の溶解度測定実験も行った。 また、炭化リター付着のG-Cs*をミル破砕し、G-Cs*の溶解度の表面積依存を測定した。それぞれの測定結果（溶解度、溶解速度）は、
ミル破砕なし：0.597（Bq/g）, 0.0074 %/day
ミル破砕あり: 1.70（Bq/g）, 0.090 %/day
透析膜利用：0.076（Bq/g）, 0.0067 %/day
結論：１）透析膜利用での非水溶性顆粒状（G-Cs*）は上述の溶解度、溶解速度を持って溶解することが判明。２）G-Cs*を破砕した場合には、破砕しなかった場合より、溶解度が約３倍溶解速度が10倍強の増加があった。これは、G-Cs*はボールミルで破砕され、見掛上G-Cs*の表面積が増加したからで、G-Cs*はボールミルで破砕されることが判明した。３）炭化リター付着のG-Cs*は300℃で作成されたが安定に存在することが判明した。
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