| 研究課題/領域番号 |
19K15481
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分31010:原子力工学関連
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| 研究機関 | 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構 |
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研究代表者 |
徳永 紘平 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 核燃料・バックエンド研究開発部門 人形峠環境技術センター, 研究職 (50814729)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2020年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2019年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
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| キーワード | バライト / ヨウ素酸 / セレン酸 / 亜セレン酸 / リン酸イオン / 共沈 / 吸着 / XAFS / ヨウ素 / セレン / リン / 吸着XAFS / ジオポリマー / 陰イオン |
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| 研究開始時の研究の概要 |
核分裂生成核種の中でも半減期が極めて長いテクネチウム99、ヨウ素129の陰イオンは、水溶液中に共存する他の陰イオンとの競合を受けやすいため水相から取り除くことが難しく、また固化体中での安定性が低いため、効果的な処分技術が未だ開発されていない。本研究では、これら陰イオン形核種に対する新規の処理・処分法として、①鉱物の結晶内部への取り込みによる元素の固定化と②その鉱物を固化体にすることによる安定化の2つを組み合わせた手法の確立を新しく行う。
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| 研究成果の概要 |
福島第一原発での汚染水処理において問題となるセレン79やヨウ素129は、核分裂生成核種の中でも半減期が特に長く、水溶液中に存在する他の元素との競合により除去効率が著しく低下するため、有効な処理処分法は未だ開発されていない。本研究では、これら長半減期陰イオン系核種に対する新規の処理処分法として、極めて安定な鉱物であるバライト中にこれら元素を水溶液中から効果的に取り除いた後、鉱物の構造内で長期間安定化させる技術の開発を行った。本研究成果として、バライト表層でリン酸イオンが表面沈殿を形成してバライト全体を安定化させる現象を新たに見出し、バライト共沈とリン酸処理を合わせた効果的な処理処分法を確立した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究成果の学術的・社会的意義は、「バライトへの共沈とリン酸イオン吸着の処理を合わせた手法を確立することで、これまで安定な処理処分が難しかった長半減期陰イオン形核種を長期的に安定化させることが可能になった」ことである。先行研究より、従来ハイドロタルサイトに代表される層状複水酸化物(LDH)への吸着による陰イオン処理が行われてきたが、LDHは水溶液中の塩化物イオン等との競合を受けやすく、吸着後の安定性も低い問題点があった。本研究で確立した手法は、他の競合イオン存在下においても高い除去効率を示し、またリン酸イオンとの表面沈殿の形成により長期的な安定性が達成されるため、新しい手法として期待される。
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