A study on the migration of radionuclide in environment using high-sensitive XAFS

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K15204
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 31010:Nuclear engineering-related
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: Qin Haibo 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 特任研究員 (60867969)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: XAFS / TES / 環境化学

Outline of Final Research Achievements

Uranium and selenium are elements whose behavior in the environment has attracted attention in relation to geological disposal of radioactive waste. Because the concentrations of these elements in the environment are low and their behavior depends significantly on changes of their oxidation state, it is important to elucidate their chemical species using XAFS and other methods. Fluorescence XAFS is the usual method, especially for trace amounts, but even in such cases, it is sometimes difficult to determine the chemical species due to interference on fluorescence X-ray with other elements. In this study, we have succeeded in estimating the environmental behavior of trace elements by using a superconducting transition edge sensor (TES) detector to separate fluorescent X-rays with high resolution and estimate the chemical species of trace elements.

Free Research Field

環境化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

地球温暖化や化石燃料の枯渇などにより、原子力発電への依存は依然として継続している。この発電のボトルネックとしては、放射性廃棄物の地層処分の安全な実施があり、そのための基礎研究として、地層中の放射性核種の挙動は重要な研究対象である。また既に放射性廃棄物は世界的に多量に蓄積されており、その安全な処分にもこの研究は重要である。一方、これらの元素は微量でも健康影響があるため、その挙動予測には微量の化学種分析の確立が重要となる。本研究で開発した高感度なXAFS法の利用は、世界的にも最先端の研究内容であり、上記の放射性廃棄物の挙動評価に加えて、環境化学・資源化学の幅広い分野の発展に大きく貢献する。