2022 Fiscal Year Annual Research Report
Development of effective and economical decontamination methods considering the mode of existence of radioactive Cs
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18K19867
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| Research Institution | Ibaraki University |
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Principal Investigator |
田中 伊知朗 茨城大学, 理工学研究科(工学野), 教授 (20354889)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
新村 信雄 茨城大学, 理工学研究科(工学野), 特命研究員 (50004453)
菊地 賢司 茨城大学, 理工学研究科(工学野), 特命研究員 (70354769)
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| Project Period (FY) |
2018-06-29 – 2023-03-31
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| Keywords | 土壌除染 / Cs溶出実験 / 経済的除染 / 一価陽イオン溶出 / 荒い粉砕 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
2011年3月11日に発生した東日本大震災により東京電力福島第一原子力発電所事故が起こり、大量の放射性物質が福島県を中心とした広範囲に拡散した。放射性物質の中でも特に137Csが大量に拡散され、半減期は約30年と長いことから経済的な方法で速やかに取り除く必要がある。
放出放射性Csには二つの存在様式が報告されている。一つは、多数の元素で構成されるシリカ系非晶質の不溶性顆粒状粒子に放射性Csが含まれている存在様式である。もう一つは、層状ケイ酸塩鉱物の層間に放射性Csイオンが吸着されている存在様式である。このような存在様式を意識した経済的な除染方法の開発を目的としていた。最終年度は、汚染土壌中の放射性Csの一価陽イオンを含む水溶液への溶解性と、風化を模擬するような荒い粉砕後の溶出性の調査についても行った。
本研究では福島県南相馬市で採取した汚染土壌を使用した。そして、ふるい孔径0.5μmのガラス濾紙と振とう機を使用し、一価陽イオンを含む各種水溶液で振とう・濾過する実験を行い、汚染土壌に含まれる放射性Csの溶解性を調査した。さらに、0.1mm程度までの荒い粉砕をジョークラッシャで行い、同様の溶出実験を行った。
水和エネルギーの値からはCs+の方がNH4+よりもケイ酸塩鉱物に吸着されやすいと示唆されるが、同濃度のCsCl水溶液や(NH4)2SO4（硫安）水溶液と汚染土壌を振とう・濾過した場合、放射性Csの溶解性に大きな差は見られなかった。従って、経済的な除染方法として硫安水溶液は有効であると考えられる。さらに、硫安水溶液の濃度を変化させた溶出実験では、放射性Cs+の溶出度に硫安水溶液濃度依存性が見られた。また、土壌の荒い粉砕によって放射性Cs+の溶出量が増加した。これは、風化によって放射性Csの溶解性が上昇することを示すとともに、経済的除染の可能性も示しているといえる。
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Research Products
(1 results)
