土壌中トリチウム移行モデルの構築と汚染拡大防止策の効果実証

• 研究課題/領域番号: 25709087
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 一部基金
• 研究分野: 核融合学
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 片山 一成 九州大学, 総合理工学研究科(研究院), 准教授 (90380708)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 22,100千円 (直接経費: 17,000千円、間接経費: 5,100千円); 2016年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円); 2015年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円); 2014年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2013年度: 12,350千円 (直接経費: 9,500千円、間接経費: 2,850千円)
• キーワード: トリチウム / 土壌 / 同位体交換反応 / 透水 / 汚染 / 除染 / 同位体交換 / 粘土鉱物 / 吸着材

研究成果の概要

九州大学箱崎キャンパス内6箇所で採取した天然土壌を試料として、トリチウム移行挙動に関する基礎実験を行った。トリチウム透水実験では、土壌充填層にトリチウム水を注水し、充填層から排出される水量とそのトリチウム濃度の経時変化を測定した。水およびトリチウムのマスバランスから、注入量に対する充填層内蓄積率を求めたところ、水に比べてトリチウムの蓄積率が高いことを明らかにした。これは、土壌中に吸着水、層間水、構造水等として存在する軽水素とトリチウムが同位体置換することによる効果である。この結果は、土壌中でのトリチウム水の移行挙動予測に軽水の移行モデルをそのまま適用することは適切でないことを示す。

研究成果

• [雑誌論文] Disposal procedure for contaminated surface of tritium handling facility in the decommissioning operation (2017)
  • 著者名/発表者名: Toshiharu Takeishi, Kazuya Furuichi, Kazunari Katayama, Yoshiya Kawabata, Satoshi Fukada
  • 雑誌名: Fusion Engineering and Design 巻: 印刷中
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Evaluation of Tritium Sorption Rate in Soil Packed Bed by Numerical Analysis (2016)
  • 著者名/発表者名: Kazuya FURUICHI, Kazunari KATAYAMA, Hiroyuki DATE, Tatsuro HYUGA and Satoshi FUKADA
  • 雑誌名: Plasma and Fusion Research 巻: 11 号: 0 ページ: 2405050-2405050
  • DOI: 10.1585/pfr.11.2405050
  • NAID: 130005243451
  • ISSN: 1880-6821
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Tritium sorption behavior on the percolation of tritiated water into a soil packed bed (2016)
  • 著者名/発表者名: K. Furuichi, K. Katayama, H. Date, T. Takeishi and S. Fukada
  • 雑誌名: Fusion Engineering and Design 巻: 未定 ページ: 1371-1375
  • DOI: 10.1016/j.fusengdes.2015.12.019
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Tritium desorption behavior from soil exposed to tritiated water (2015)
  • 著者名/発表者名: Kazuya Furuichi, Kazunari Katayama, Hiroyuki Date, Toshiharu Takeishi, Satoshi Fukada
  • 雑誌名: Fusion Science and Technology 巻: 68 号: 2 ページ: 458-464
  • DOI: 10.13182/fst14-969
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Percolation Behavior of Tritiated Water Into a Soil Packed Bed (2015)
  • 著者名/発表者名: Takuya Honda, Kazunari Katayama, Keiichiro Uehara, Toshiharu Takeishi, Satoshi Fukada
  • 雑誌名: Fusion Science and Technology 巻: 67 号: 2 ページ: 382-385
  • DOI: 10.13182/fst14-t34
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Percolation behavior of tritiated water into a soil packed bed (2014)
  • 著者名/発表者名: Takuya Honda, Kazunari Katayama, Toshiharu Takeishi, Satoshi Fukada
  • 雑誌名: Fusion Science and Technology 巻: 未定
  • 査読あり
• [学会発表] Tritium permeation to cooling water and environments for DEMO (2016)
  • 著者名/発表者名: Kazunari Katayama, Youji Someya, Kenji Tobita, Kazuya Furuichi, Satoshi Fukada
  • 学会等名: Fourth IAEA DEMO PROGRAMME WORKSHOP
  • 発表場所: Karlsruhe, Germany
  • 年月日: 2016-11-15
  • 国際学会
• [学会発表] Disposal procedure for contaminated surface of tritium handling facility in the decommissioning operation (2016)
  • 著者名/発表者名: Toshiharu Takeishi, Kazuya Furuichi, Kazunari Katayama, Yoshiya Kawabata, Satoshi Fukada
  • 学会等名: 29th Symposium on Fusion Technology
  • 発表場所: Prague, Czech Republic
  • 年月日: 2016-09-05
  • 国際学会
• [学会発表] 土壌粒子へのトリチウム取込挙動の把握 (2016)
  • 著者名/発表者名: 日向達郎、深田 智、片山一成、竹石敏治、古市和也
  • 学会等名: 第11回核融合エネルギー連合講演会
  • 発表場所: 九州大学伊都キャンパス椎木講堂
  • 年月日: 2016-07-14
• [学会発表] トリチウム水へ浸漬させた土粒子へのトリチウム捕捉 (2016)
  • 著者名/発表者名: 片山一成, 伊達宏行, 日向達郎, 古市和也, 竹石敏治, 深田 智
  • 学会等名: 日本原子力学会2016春の年会
  • 発表場所: 東北大学
  • 年月日: 2016-03-26
• [学会発表] 土壌粒子におけるトリチウムの捕捉と脱離 (2015)
  • 著者名/発表者名: 伊達宏行, 片山一成, 古市和也, 深田 智
  • 学会等名: 日本原子力学会九州支部第34回研究発表講演会
  • 発表場所: 九州大学西新プラザ
  • 年月日: 2015-12-05
• [学会発表] 土粒子からのトリチウム放出挙動と脱水挙動 (2015)
  • 著者名/発表者名: 日向達郎, 片山一成, 深田 智, 竹石敏治, 古市和也, 伊達宏行
  • 学会等名: 日本原子力学会九州支部第34回研究発表講演会
  • 発表場所: 九州大学西新プラザ
  • 年月日: 2015-12-05
• [学会発表] Evaluation of tritium behavior in the soil by using tritium permeation model with experimental data (2015)
  • 著者名/発表者名: K. Furuichi, K. Katayama, Hiroyuki Date, Satoshi Fukada
  • 学会等名: International TOKI conference
  • 発表場所: Toki, Gifu, Japan
  • 年月日: 2015-11-03
  • 国際学会
• [学会発表] Tritium sorption behavior on the percolation of tritiated water into a soil packed bed (2015)
  • 著者名/発表者名: Kazuya Furuichi, Kazunari Katayama, Hiroyuki Date, Satoshi Fukada
  • 学会等名: 12th International Symposium on Fusion Nuclear Technology
  • 発表場所: Jeju, Korea
  • 年月日: 2015-09-14
  • 国際学会
• [学会発表] 土粒子に捕捉されたトリチウムの放出 (2015)
  • 著者名/発表者名: 伊達宏行, 片山一成, 竹石敏治, 深田智
  • 学会等名: 日本原子力学会秋の大会
  • 発表場所: 静岡大学
  • 年月日: 2015-09-09
• [学会発表] Tritium desorption behavior from soil exposed to tritiated water (2014)
  • 著者名/発表者名: Kazuya Furuich, Kazunari Katayama, Hiroyuki Date, Toshiharu Takeishi, Satoshi Fukada
  • 学会等名: TOFE2014
  • 発表場所: Anaheim, USA
  • 年月日: 2014-11-09 – 2014-11-13
• [学会発表] 土粒子からのトリチウム放出挙動 (2014)
  • 著者名/発表者名: 伊達宏之、片山一成、竹石敏治、深田 智
  • 学会等名: 日本原子力学会2014年秋の大会
  • 発表場所: 京都大学
  • 年月日: 2014-09-08 – 2014-09-10
• [学会発表] Percolation behavior of tritiated water into a soil packed bed (2014)
  • 著者名/発表者名: 片山一成
  • 学会等名: Korea-Japan Tritium Joint Workshop
  • 発表場所: Daejeon, Korea
  • 年月日: 2014-07-14 – 2014-07-16
• [学会発表] 土壌充填層におけるトリチウム水透水挙動 (2013)
  • 著者名/発表者名: 片山一成、本田拓也、深田 智、竹石敏治、西川正史
  • 学会等名: 日本原子力学会2013年秋の大会
  • 発表場所: 八戸工業大学
• [学会発表] Percolation behavior of tritiated water into a soil packed bed (2013)
  • 著者名/発表者名: Takuya Honda, Kazunari Katayama, Toshiharu Takeishi, Satoshi Fukada
  • 学会等名: 10th International Conference on Tritium Science and Technology
  • 発表場所: Nice, France
• [学会発表] 土壌充填層におけるトリチウム水透水挙動に関する研究 (2013)
  • 著者名/発表者名: 片山一成、本田拓也、深田 智
  • 学会等名: 第30回プラズマ・核融合学会 年会
  • 発表場所: 東京工業大学大岡山キャンパス
• [学会発表] 土壌充填層におけるトリチウム水挙動に関する研究
  • 著者名/発表者名: 本田拓也、片山一成、上原敬一朗、深田 智、竹石敏治
  • 学会等名: 日本原子力学会九州支部第32回研究発表講演会
  • 発表場所: 九州大学筑紫キャンパス