2016 Fiscal Year Annual Research Report
Development of tritium migration model in soil and demonstration of suppression measures to tritium expansion
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25709087
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
片山 一成 九州大学, 総合理工学研究科(研究院), 准教授 (90380708)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | トリチウム / 土壌 / 汚染 / 同位体交換 / 粘土鉱物 / 吸着材 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
核融合炉の実現に向けて社会の理解を得るためには、その恩恵や安全対策だけでなく最悪の異常事象によって、公衆・環境がどれほどの影響を受けるのか、科学的根拠に基づいて誠実に説明していく必要がある。本研究では、未だ確立されていない土壌中でのトリチウム移行モデルの構築を目的とする。
H25年度は九州大学箱崎キャンパス内6か所の土壌を採取し、土性分析とトリチウム水透水実験を実施し、吸着・吸収・同位体交換反応により土壌粒子にトリチウムが捕捉されることを定量的に明らかにした。H26年度は土壌粒子に捕捉されたトリチウムの放出挙動に注目した実験を実施した。H27年度は土壌粒子のみならず、代表的粘土鉱物や吸着材をトリチウム水へ浸漬しトリチウム捕捉現象について調査した。
H28年度はトリチウム捕捉・放出挙動に強く寄与する吸着水、層間水、構造水の脱離挙動を把握するため、6つの土壌試料をアルゴン気流中で1000℃まで等速昇温加熱した。6つの試料からは、ピーク高さは異なるものの、加熱に伴う4つの放出ピークが観測された。ピーク1は約100℃、ピーク2は200~300℃、ピーク3は450~500℃、ピーク4は約580℃である。ピーク1および2は層間水、ピーク3および4は構造水の放出と考えられる。なお、水蒸気の放出は、低濃度ではあるが1000℃でも継続して観測されており、粘土鉱物構造内に安定に存在する構造水の放出には、長時間の高温加熱が必要であることがわかった。H27年にトリチウム水に浸漬させていた土壌試料のひとつを、同様に加熱し、トリチウム放出挙動を調べた。トリチウムの多くは、層間水の脱離とともに放出されることが明らかにされた。更には、トリチウム水の土壌漏洩事故を想定し、トリチウムの拡散を抑制するための手法として、土壌に吸着材を混在させる方法を提案し、土壌・吸着材混合充填層へのトリチウム水透水実験を実施した。
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| Research Progress Status |
28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 |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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