2016 Fiscal Year Annual Research Report
Development of Sr-adsorptive fiber with flexible interfacial conformation provided by polymer chains bound on fiber surface for Sr-90 measurement
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25420914
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| Research Institution | Japan Atomic Energy Agency |
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Principal Investigator |
浅井 志保 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 原子力基礎工学研究センター, 研究副主幹 (10370339)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
鈴木 大輔 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 安全研究・防災支援部門 安全研究センター, 主査 (80535477)
大畑 昌輝 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 計量標準総合センター 物質計測標準研究部門, 主任研究員 (80349224)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | ストロンチウム / グラフト重合 / 繊維 / 高分子鎖 / クラウンエーテル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
福島第一原子力発電所の事故によって発生した汚染水には、高濃度のストロンチウム-90（Sr-90）を含むものもあり、汚染状況の迅速な把握が求められている。しかしながら、現行分析法は、煩雑な分析前処理操作が必要であり、実験設備の汚染を引き起こす可能性があるため、高放射性試料の分析には不適切である。本研究では、Sr-90分析の単純・迅速化を目的とし、クラウンエーテル誘導体（ジシクロヘキサノ18-クラウン-6、DCH18C6）を担持した繊維状の分析用固相抽出材料を作製した。以下、Sr吸着繊維と呼ぶ。材料の作製には、高分子表面改質法の1つであるグラフト重合法を利用した。グラフト重合法によって、繊維表層部に疎水性基をもつ高分子鎖を密に結合でき、その結果として疎水性界面が形成される。そこへDCH18C6を担持し、ストロンチウム抽出相を創出した。得られたSr吸着繊維のSr吸着性能を市販材料（Sr Resin）と比較した。Sr Resinは、不活性の多孔性高分子に4′,4″(5″)-ジ-tert-ブチルシクロヘキサノ-18-クラウン-6（DtBDCH18C6）を担持した球状の吸着体である。Sr吸着繊維のSr吸着量は、500 μg-Sr/mL（1 M 硝酸）に浸漬した場合、2 mg-Sr/g-fiberとなり、同一条件におけるSr ResinのSr吸着量と同程度となった。また、Sr吸着繊維では、吸着平衡に達するまでの時間はSr Resinに比べて100倍程度短く、吸着速度が速いことがわかった。この理由として、Sr Resinでは、Srイオンが樹脂内部に存在するDtBDCH18C6まで拡散する距離が長く、吸着平衡に達するのに時間を要するのに対し、Sr吸着繊維では、DCH18C6が全て繊維表面に存在するため、Srイオンが拡散する距離が短いことが関係していると考えられる。
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