| 研究課題/領域番号 |
23K04626
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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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 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
渡辺 直子 北海道大学, 工学研究院, 教授 (20624711)
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| 研究分担者 |
森永 祐加 一般財団法人電力中央研究所, サステナブルシステム研究本部, 主任研究員 (20854433)
植松 慎一郎 北海道大学, 工学研究院, 助教 (30882550)
小崎 完 北海道大学, 工学研究院, 教授 (60234746)
湊 大輔 一般財団法人電力中央研究所, サステナブルシステム研究本部, 主任研究員 (60767268)
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| 研究期間 (年度) |
2023-04-01 – 2026-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2025年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2024年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2023年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
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| キーワード | 低レベル放射性廃棄物 / 混合廃棄物 / セメント固化 / 環境影響物質 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
商用原子力発電所の廃止措置の進展に伴い、解体廃棄物に加えて、発電所に保管されてい
る運転廃棄物の処理・処分が必要となる。これらの廃棄物には、放射性核種に加えて、鉛、
六価クロムなどの重金属、PCB、アスベストなど環境影響物質を含有する混合廃棄物(mixed
waste)が含まれるが、現状ではこの廃棄物の処理・処分のルートは確定していない。本研究
では、放射性廃棄物処分施設の管理特性を考慮に加えて、放射性廃棄物に非放射性の環境影響物質が加えられた際の処理・処分の安全性を包括的に評価する指標の構築を目指す。
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| 研究実績の概要 |
商用原子力発電所の廃止措置の進展に伴い、解体廃棄物に加えて、発電所に保管されている運転廃棄物の処理・処分が必要となる。これらの廃棄物には、放射性核種に加えて、鉛、六価クロムなどの重金属、PCB、アスベスト、高濃度の塩など環境影響物質が混在する混合廃棄物が含まれるが、現状では混合廃棄物の処理・処分のルートは確定していない。本研究では、放射性廃棄物全体の中での各環境影響物質の潜在的危険度を把握した上で、優先順位の高い代表的な環境汚染物質を抽出してセメントによる固定化やバリア材による保持など、相互作用のメカニズムに関する基礎研究を行う。
令和5年度には、高濃度の塩を含むセメント固化体に着目し、放射性核種のセメントによる固定可能を評価する手法を確立した。その手法を用いて、高濃度の硫酸ナトリウムを含有するセメント固化体からのCs-137の脱離挙動を評価し、セメントの微細構造との関係正から検討した。その結果、Cs-137を未水和のセメントと混錬しセメントの水和反応が進行する過程にCs-137が共存することで、水和後のセメントに収着させる場合よりも収着分配係数が一桁大きくなること、Cs-137の収着における硫酸ナトリウムによる影響は顕著ではないことがわかった。
今後は、核種及び有害物質の種類を増やし、セメントによる核種、有害物の固定化のメカニズムについて評価するとともに、合理的・効果的な安全性評価指標について検討する。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
放射性核種を混錬してセメント固化体を模擬した試料を調製し、核種の脱離挙動を評価する手法を確立することが課題であったが、Cs-137を対象として基礎実験を実施することが可能となった。今後、異なる放射性核種、環境影響物質についての実験を進める計画である。このように計画事項として挙げていた点について着手し、概ね順調に進展している。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和6年度には、放射性核種や塩の種類を変えて、セメントの微細構造の変化と放射性核種の脱離挙動の関係についてより詳細に検討を行う計画である。また、重金属などの環境影響物質についてもセメントとの相互作用のメカニズム解明に着手する。さらに、放射性核種、環境影響物質の潜在的危険度の評価に着手する。
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