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放射性Csの存在様式を意識した効果的で経済的な除染方法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 18K19867
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分64:環境保全対策およびその関連分野
研究機関茨城大学

研究代表者

田中 伊知朗  茨城大学, 理工学研究科(工学野), 教授 (20354889)

研究分担者 新村 信雄  茨城大学, 理工学研究科(工学野), 特命研究員 (50004453)
菊地 賢司  茨城大学, 理工学研究科(工学野), 特命研究員 (70354769)
研究期間 (年度) 2018-06-29 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2018年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
キーワード汚染土壌中のCs存在様式 / Cs溶出実験 / 経済的除染 / 一価陽イオン溶出 / 粗い粉砕 / 土壌除染 / 荒い粉砕 / 熱処理 / 除染 / 土壌 / 熱安定性 / 一様な放射性Cs / 顆粒状放射性Cs / 放射性Cs / 福島第一原発事故 / 存在様式 / 高温安定 / 放射性Cs除染 / 経済的
研究成果の概要

汚染土壌をイメージングプレートで可視化することで、一様に存在する放射性Csの放射能濃度が比較的高く、顆粒状Csだけでなく一様に存在する放射性Csも考慮した除染が必要なことが分かった。そこで,汚染土壌中の放射性Csの一価陽イオンを含む水溶液への溶解性と、風化を模擬するような荒い粉砕後の溶出性の調査についても行った結果,経済的な除染方法として硫安水溶液が有効であるとわかった。さらに、硫安水溶液の濃度を変化させた溶出実験では、放射性Cs+の溶出度に硫安水溶液濃度依存性が見られた。また、土壌の荒い粉砕によって放射性Cs+の溶出量が増加した。これは、経済的除染の可能性も示しているといえる。

研究成果の学術的意義や社会的意義

12年前の東日本大震災により東京電力福島第一原子力発電所事故が起こり、半減期が約30年と長い放射性Csが大量に拡散され、経済的な方法で速やかに取り除く必要がある。汚染土壌中の放射性Csのうち,放射能濃度が高いものは層状ケイ酸塩鉱物の層間に吸着されている存在様式であることを見出し,このような存在様式を意識した経済的な除染方法の開発を目的としていた。汚染土壌中の放射性Csの溶解性が高い一価陽イオンを含む水溶液では,硫安が最適であることを見出したほか,風化を模擬するような荒い粉砕後の溶出実験によって,風化によって放射性Csの溶解性が上昇することを示すとともに、経済的除染の可能性も示すことができた。

報告書

(6件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて 2023 2022 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (15件) (うち国際学会 7件) 備考 (2件) 学会・シンポジウム開催 (1件)

  • [雑誌論文] 福島第一原発事故とチェルノブイリ原発事故後の農耕地における放射性セシウムの挙動に対する耕うんの影響比較2021

    • 著者名/発表者名
      Li Peiran、Gong Yingting、菊地 賢司、小松﨑 将一
    • 雑誌名

      環境放射能除染学会誌

      巻: 9 ページ: 117-130

    • NAID

      40022724177

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Field Research Report on Radioactive Cesium Contained in Persimmon Growing at Orchards of Fukushima Eight Years after the Nuclear Power Plant Accident2021

    • 著者名/発表者名
      Kenji Kikuchi
    • 雑誌名

      Journal of Soil and Water Science

      巻: 5 号: 2 ページ: 193-196

    • DOI

      10.36959/624/444

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 福島第一原発事故とチェルノブイリ後の農耕地における放射性セシウムの挙動に対する耕うん影響比較2021

    • 著者名/発表者名
      李 沛然、ゴン インティ、菊地 賢司、小松崎 將一
    • 雑誌名

      環境放射能除染学会誌

      巻: 9

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dissolution, Mechanical Properties, and Thermal Stability of Microparticles Containing Radioactive Cesium on Plant Litter Derived from the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant Accident2020

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Yamaguchi, Kenji Kikuchi, Masakazu Komatsuzaki, Ichiro Tanaka and Nobuo Niimura
    • 雑誌名

      Radiology and Medical Diagnostic Imaging

      巻: 3 ページ: 1-8

    • DOI

      10.31487/j.rdi.2020.04.04

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 汚染土壌における経済的除染方法開発のための放射性Cs溶出条件の探索2023

    • 著者名/発表者名
      杉原誠,菊地賢司,新村信雄,田中伊知朗
    • 学会等名
      2022年度量子ビームサイエンスフェスタ
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Visualization and dissolution behavior of Cs-contaminated soil for economical decontamination2022

    • 著者名/発表者名
      Makoto Sugihara, Nobuo Niimura, Kenji Kikuchi , Ichiro Tanaka
    • 学会等名
      The 6th International Symposium of Quantum Beam Science at Ibaraki University
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 経済的除染方法開発のための汚染土壌からの 137Cs溶出条件の探索2022

    • 著者名/発表者名
      杉原誠 、菊地賢司 、新村信雄 、田中伊知朗
    • 学会等名
      2021年度量子ビームサイエンスフェスタ
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Dissolution, Mechanical Properties, and Thermal Stability of Microparticles Containing Radioactive Cesium on Plant Litter Derived from the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant Accident, and Soil Decontamination Trials2021

    • 著者名/発表者名
      Ichiro Tanaka, Atsushi Yamaguchi, Kenji Kikuchi , Nobuo Niimura , Yume Saeki, Makoto Sugihara
    • 学会等名
      European Geosciences Union General Assembly 2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 放射性Cs含有土壌の熱安定性と経済的除染方法の開発2021

    • 著者名/発表者名
      佐伯夢、山口淳史、菊地賢司、新村信雄、田中伊知朗
    • 学会等名
      2020年度量子ビームサイエンスフェスタ
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 放射性Csを含む土壌の空間分布可視化と熱安定性2021

    • 著者名/発表者名
      杉原誠、田中伊知朗
    • 学会等名
      2020年度量子ビームサイエンスフェスタ
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Dissolution, Mechanical Properties, and Thermal Stability of Microparticles Containing Radioactive Cesium on Plant Litter Derived from the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant Accident, and Soil Decontamination Trials2021

    • 著者名/発表者名
      Ichiro Tanaka, Atsushi Yamaguchi, Kenji Kikuchi, Nobuo Niimura, Yume Saeki, and Makoto Sugihara
    • 学会等名
      EGU General Assembly 2021
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] イメージングプレートによる植物内の物質移動の可視化観察2019

    • 著者名/発表者名
      阿部真理奈,松村邦仁、菊地賢司
    • 学会等名
      日本原子力学会 春の年会ポスターセッション
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] イメージングプレートによる柿の放射線計測2019

    • 著者名/発表者名
      菊地賢司
    • 学会等名
      第1回茨城大学福島原発由来放射性セシウム除染に向けた研究会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 福島原発事故由来の顆粒状放射性Csはいかにして溶解するか?2019

    • 著者名/発表者名
      田中伊知朗
    • 学会等名
      第1回茨城大学福島原発由来放射性セシウム除染に向けた研究会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 福島第一原子力発電所事故由来の顆粒状放射性Csの可溶化について2019

    • 著者名/発表者名
      山口淳史、菊地賢司、佐伯夢、新村信雄、田中伊知朗
    • 学会等名
      2018年度量子ビームサイエンスフェスタ
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Scope of the research base in Ibaraki University on the radiocesium emitted from Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant2019

    • 著者名/発表者名
      Ichiro Tanaka
    • 学会等名
      Ibaraki University-Institut de Radioprotection et de Surete Nucleaire (IRSN)/Japan-UK EICHI-project joint international workshop on radioactive particles
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Physical properties, structure, shape, and solubility of granular Cs* from the FDNPP accident2019

    • 著者名/発表者名
      Nobuo Niimura
    • 学会等名
      Ibaraki University-Institut de Radioprotection et de Surete Nucleaire (IRSN)/Japan-UK EICHI-project joint international workshop on radioactive particles
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] How does granular radioactive Cs derived from the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant accident become soluble?2018

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Yamaguchi, Kenji Kikuchi, Masakazu Komatsuzaki, Ichiro Tanaka, Yume Saeki, Nobuo Niimura
    • 学会等名
      14th International Workshop on Spallation Materials Technology(IWSMT-14)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Topics on Material Performance in LBE2018

    • 著者名/発表者名
      Kenji Kikuchi
    • 学会等名
      14th International Workshop on Spallation Materials Technology(IWSMT-14)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [備考] 茨城大学 福島原発由来放射性セシウム研究拠点

    • URL

      http://nsb.mat.ibaraki.ac.jp/pj/index.html

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [備考] 茨城大学福島原発由来放射性セシウム研究拠点

    • URL

      http://nsb.mat.ibaraki.ac.jp/pj/index.html

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書 2019 実施状況報告書 2018 実施状況報告書
  • [学会・シンポジウム開催] The 6th International Symposium of Quantum Beam Science at Ibaraki University2022

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2018-07-25   更新日: 2024-01-30  

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