放射性廃棄物固化体と天然の類似鉱物

1993 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 05452088
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 床次 正安 東京大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (80029850)
• 研究分担者: 小野 洋子 東京大学, 大学院・理学系研究科, 助手 (60233590) ; 豊田 和弘 東京大学, 大学院・理学系研究科, 助手 (10207649) ; 堀内 弘之 東京大学, 大学院・理学系研究科, 助教授 (80029892) ; 小澤 徹 東京大学, 大学院・理学系研究科, 講師 (00011651)
• キーワード: イメージング・プレート / オートラジオグラフィー / ナチュラルアナログ / 高レベル放射性廃棄物 / ガラス固化体 / 放射性核種 / 標準岩石 / 鉱物分離

研究概要

10万年も危険な放射能レベルを保ち続ける高レベル放射性廃棄物のガラス固化体は、地学的年代を経れば相転移や分相などの反応で固化体中の放射性核種の分布が不均一になり、放射性核種が移行しやすくなる危惧がある。本研究の目的は、天然の放射性鉱物・希土類元素鉱物などの固化体類似体(ナチュラルアナログ)試料について、イメージングプレート(IP)によるオートラジオグラフィーの方法を用いて、放射性元素の鉱物内の不均一性や分布について調べ、放射性元素の予想される挙動について考察することにある。本年度はまずIPによるオートラジオグラフィーの方法を確立することを目指した。本法によりブラジルのアルカリ複合岩体で採取した岩石中の放射性核種の分布を映像化した。このようにIPを地学的研究に応用した例はこれまで皆無だった。IPを4日間の露光することで、石英、斜長石は白色、正長石は灰色、有色鉱物類は黒色の写真が得られた。色が濃いほどIPに吸収された放射線エネルギーが多く、正長石の像は鉱物中のカリウムの放射線によるものと考えられる。従来のX線フィルムや原子核乾板による方法ではカリウムに由来する放射線は雑音に埋没して検出できなく、IP法が従来の方法に比べて高感度であることを示している。またIP法のもう1つの長所は広範囲なダイナミックレンジにある。これはIPの黒化度と露出時間から放射線核種の濃度が推定できることを意味する。日本地質調査所が発行している標準岩石JG-1aを鉱物分離して鉱物ごとのウラン、トリウム、カリウムの濃度を中性子放射化分析法、および炎光分析法により定量した。標準岩石JG-1aの岩石片をIPに密着させて、放射線核種の濃度とIPの黒化度の対応関係について調べているところである。また試料の厚さによる違いや、アルミ箔フィルターによりどのように放射線の線質を決められるか検討している。

研究成果

• [文献書誌] Hiroaki Iwakuro: "Interfacial Layers of High-Barrier Shottky Diode of Al/n-Type(100)Si Exposed to H_2 plasma" Jpn.J.Appl.Phys.32. 5487-5495 (1993)
• [文献書誌] M.Tanaka: "Structure of Nb_5(Sn_x,Ge_<1-x>)_2Ge,x=0.25." Acta Crystallographica. C49. 437-439 (1993)
• [文献書誌] T.Shishido: "Growth of rare earth aluminate crystals from molten solutions" Journal of Alloys and Compounds. 192. 84-86 (1993)
• [文献書誌] 福田功一郎: "Kintics of the a-to-a'H polymorphic Phase Transition of Ca_2SiO_4 solid solutions." J.Am.Ceramic Soc.76. 1821-1824 (1993)
• [文献書誌] 豊田和弘: "Comprehensive investigation of lake Baikal core 323-PC1." Special Issue of Soviet Journal of Geology and Geophysics (Geologiya i Geofizika). 34.No.11. (1993)
• [文献書誌] 豊田和弘: "Geochemical History of Ancient Lake Biwa in Japan.-----Chemical indicators of sedimentary paleo-environment in a drilled core." Palaeogeography,Palaeoclimatology,Palaeoecology. 101. 169-184 (1993)
• [文献書誌] T.Shidido: "Magnetic properties of tetragonal type CeAlO_3." Journal of Alloys and Compounds. (in print). (1994)
• [文献書誌] 中川智司: "CeAlO3の溶融合成と結晶構造" 日本化学会誌. (in print). (1994)
• [文献書誌] M.Tanaka: "Structure studies of CeAlO3" Journal of Alloys and Compounds. 192. 87-89 (1993)
• [文献書誌] Satoru Miyashita: "Decomposition of BSCCO(2212) phase studied by in situ observation." Physica C. 213. 283-286 (1993)
• [文献書誌] T.Shidido: "Range of solid solution of the superconducting ternary compound Nb_5Sn_2Ga." Journal of Alloys and Compounds. 202. L1-L3 (1993)
• [文献書誌] 宍戸統悦: "W_5Si_3型三元系新化合物、Nb_5(Ge_xSn_<1-x>)_2Ge;x=0.25〜0.40" 日本化学会誌. (in print). (1994)
• [文献書誌] 小澤徹: "X-ray and electron diffraction study of sartorite -A periodic antiphase boundary structure and polymorphism-" Mineralogical Journal. 16,No.7. 358-370 (1993)
• [文献書誌] J.Li: "Growth and morphology of C_<60> and C_<70> single crystals." Journal of Crystal Growth. (in print). (1994)