2021 Fiscal Year Annual Research Report
深部地下水環境での長半減期核種の移行を支配する物質の解明
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19H02641
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
桐島 陽 東北大学, 多元物質科学研究所, 教授 (00400424)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
宮川 和也 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 核燃料・バックエンド研究開発部門 幌延深地層研究センター, 研究副主幹 (90721225)
秋山 大輔 東北大学, 多元物質科学研究所, 助教 (80746751)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 深部地下水環境 / 放射性核種移行 / 地層処分 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
異なる地質の地下研で深部地下水を採取し、ここにランタノイドやアクチノイドを添加し、分析によりこれら核種の溶解度や移行を支配する地下水成分を明らか
にする。
前年度までに、JAEA幌延深地層研究センターおよびJAEA瑞浪超深地層研究所の地下研究施設にて、それぞれ深度350ｍの新第三紀堆積岩系地下水と深度300mの結晶質岩系地下水を採取し、ここに、マイナーアクチノイドと化学的挙動の近いアナログ元素としてランタノイド（La, Sm, Ho）およびUを添加、核種が地下水に接触した場合を想定した試料を作製し、これを孔径の異なる二種類のフィルタで逐次ろ過した。ろ過前の試料と第1段階のフィルタでろ過した後のろ液試料、第2段階のフィルタでろ過した後のろ液試料の、各溶液試料中の添加元素（La, Sm, Ho, U）濃度を測定することで、深部地下水中の添加元素の固液分布を調べた。本年度はこの試験結果を取りまとめて、総合的な解釈を行った。また、これを補完するために、上記試験で溶液試料をろ過したフィルタの表面捕集物のXAFS分析を行うことで、熱力学ソフトと熱力学データベースを用いて実施した平衡計算より示された添加元素の固相化学種と実際の固相化学種の比較を行った。以上の分析及び解析の結果、3価陽イオンとなるLa, Sm, Hoはリン酸イオンにより沈殿種が形成される傾向が有り、一方、ジオキソイオンとなるUはどちらの深部地下水中でも溶存種として存在し、その化学種は炭酸錯体となる、というこれまでの解釈が妥当であることが確認できた。
以上の成果を取りまとめて、環境化学誌であるchemosphere誌上で論文発表した。
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| Research Progress Status |
令和3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 |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(1 results)
