2020 Fiscal Year Research-status Report
粘土鉱物／アパタイト複合体によるCsとSrの同時回収・安定化に向けた基盤構築
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20K12226
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| Research Institution | Hosei University |
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Principal Investigator |
渡辺 雄二郎 法政大学, 生命科学部, 教授 (60410297)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
田村 堅志 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 機能性材料研究拠点, グループリーダー (80370310)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | セシウム / ストロンチウム / ゼオライト / 雲母 / アパタイト / 複合体 / 吸着 / 放射性物質 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
福島第一原発の廃炉作業では燃料デブリの早期取り出しが緊急課題となっている。しかし取り出しには30年以上の長期間を要し、炉内環境中での長期的な安全保管対策と共に、環境中への核種移行遅延防止対策が必要となる。本研究では、これまで蓄積してきた雲母とゼオライト／アパタイト複合体を用いたセシウム137の回収・安定化技術を基に、環境中への漏出時のセシウム137とストロンチウム90に対して高選択性を有する粘土鉱物／アパタイト複合体を開発し、燃料デブリ由来の汚染水中のセシウム137, ストロンチウム90同時回収・安定化法を提案する。2020年度（初年度）は、まず過去のセシウムイオン回収・長期安定化技術とHIVサイトを有する風化雲母の合成に関する成果を基に、一定条件で雲母/アパタイト複合体、モルデナイト/アパタイト複合体、及び雲母/アパタイト/モルデナイト複合体の作製を試み、セシウムイオンとストロンチウムイオンの吸着性能を評価した。カルシウムイオン交換した雲母及びゼオライト（モルデナイト）とリン酸アンモニウム水溶液との水熱反応により、雲母及びモルデナイト表面に水酸アパタイト微結晶が形成することを粉末X線回折装置、走査型電子顕微鏡及び透過型電子顕微鏡を用いて明らかにした。またこれらの複合体が一定量のセシウムイオンとストロンチウムイオンを吸着できることを明らかにした。
得られた研究成果の一部は研究室ホームページで公開し、2021年度開催の関連学会での発表を予定している。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初の計画通り、2020年度（初年度）の目標である粘土鉱物／水酸アパタイト複合体の作製とセシウムイオンとストロンチウムイオンの吸着性能を明らかにできたため。
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| Strategy for Future Research Activity |
2020年度の研究において、一定条件での複合体の作製とセシウムイオンとストロンチウムイオン吸着性能を明らかにしたため、今後はそれぞれのプロセスの最適化を行う。
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| Causes of Carryover |
新型コロナの影響により2020年度予定していた学会が中止となり、発表ができなかった。また共同研究先への出張も制限された。その分を2021年度の学会旅費や共同研究先への出張旅費に使用するとともに、消耗が激しいセシウムやストロンチウム分析装置(ICP)の物品（消耗品）等の購入に利用する。
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