放射性物質の固体表面における吸着状態と移動性の関係の解明

2021 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 20K05388
• Research Institution: Japan Atomic Energy Agency
• Principal Investigator: 日下 良二 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, 研究職 (30733125)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 放射性物質 / ウラン / 顕微分光 / 蛍光分光 / 表面・界面 / 吸着 / 錯体 / 移動

Outline of Annual Research Achievements

放射性物質の固体表面における吸着状態および移動性を明らかにするために、本年度はシリカゲルやアルミナ表面上に微少量のウラニルイオン及びユウロピウムイオンを溶かした溶液を滴下して固体表面上に広がった放射性物質の広がり分布を蛍光測定により観察した。その結果、シリカゲルおよびアルミナ表面上でウラニルイオンが共存する際、ユウロピウムイオンが広がりやすくなることを示唆する結果を得た。さらにそれぞれの固体表面位置における蛍光スペクトルおよび蛍光寿命を測定することによって、ウラニルイオンおよびユウロピウムイオンの固体表面吸着状態の空間依存性を調べた。表面位置によって観測された蛍光寿命が異なっていたことから、広がりやすい化学種と広がりにくい化学種が存在することを示唆する結果を得た。今後は溶液のpH調整などを行った溶液に対して同様の実験を行い、固体表面に吸着した化学状態の特定や移動性の違いが生じる原因について研究する。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

予定通り顕微蛍光分光法により固体表面の位置に依存した蛍光スペクトルおよび蛍光寿命測定を行い、シリカゲルやアルミナ固体表面上における放射性物質の吸着状態および移動性に関する実験結果が得られたため、おおむね順調に進展していると評価した。

Strategy for Future Research Activity

固体表面の吸着状態を特定することにより、広がりやすさと吸着状態の関係を明らかにする。さらに実験難易度が高いアメリシウムを対象にした実験を計画する。

Causes of Carryover

新型コロナウイルス感染症感染拡大の影響を受け、予定していた出張の取り止め等が発生したため、次年度使用額が生じた。次年度使用額は前年度分経費と合わせて、実験に係る物品購入等の費用として使用する。