| 研究課題/領域番号 |
16K06965
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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 |
本田 充紀 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 物質科学研究センター, 任期付研究員 (10435597)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| キーワード | その場観察 / X線吸収分光法 / 粘土鉱物 / 溶融塩処理 / セシウム |
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| 研究実績の概要 |
本研究課題においては、福島第一原子力発電所事故からの復興へ向けた研究開発として、「Csを収着する能力が高い風化黒雲母(WB)から混合塩(NaCl―CaCl2)を用いてCsを除去する際の脱離機構について、広域X線吸収微細構造（EXAFS）分光法によるその場観察EXAFS分析を行う。EXAFSは内殻励起に起因する元素選択性により、粘土鉱物のような多元系試料において特定の元素を観察することが可能である。そのため、混合塩(NaCl―CaCl2)がWBに及ぼす影響を調べ、200-700℃の高温でのその場EXAFS測定を行うことにより、混合塩添加の有無によるスペクトルの違いを比較検討することが可能で或る。また、加熱処理後に混合塩を除去した試料に対して通常のEXAFS測定と蛍光X線分析(XRF)を行い、Cs除去率の温度依存性を調べることにより、Cs除去率についても同時に検討する。
その場観察EXAFS分析を行うためには、試料を加熱しながらXAFS測定が可能な電気炉が必要となる。そこでSPring-8 BL11XUにおいて、その場観察可能なシステムのインストールを行う。対象はCs元素であるため、吸収端が36keVとなる。試料封入には石英セルを導入し、透過法を用いた36keVのXAFS測定が最良となる石英セルおよび試料の厚み計算を行う。その後電気炉の加熱試験を実施し、目的の温度を達成していることを確認し、加熱後の試料についての測定を行う。最初にこれまでに得られたスペクトルと未加熱試料のスペクトルを比較して、同等の結果が得られている事を確認する。その後加熱時の測定を行う、得られたスペクトルについての解析を実施する。
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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
その場観察XAFS測定へ向けた溶融塩処理法を用いた粘土鉱物からのセシウム除去とその構造解析を目的とした準備において、高温加熱電気炉および石英セルの設計および製作を含め順調に進んでいる。
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| 今後の研究の推進方策 |
その場観察XAFS測定へ向けた溶融塩処理法を用いた粘土鉱物からのセシウム除去とその構造解析を目的として、高温加熱時のXAFS測定を実施し、加熱時の温度依存性や冷却時の温度依存性について検討する。また、加熱時のXAFS測定は温度因子の影響を受けやすいため、質の良いスペクトルを得るために透過法、蛍光法を含めた測定を検討し、最適な方法により測定を実施する。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
当初計画において、平成28年度に予定していた微小領域測定用X線集光素子の設計および製作について、研究計画を変更し、平成29年度に行うこととしたため、次年度使用額が生じることとなった。
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| 次年度使用額の使用計画 |
次年度使用額は、微小領域測定用X線集光素子の設計及び製作に係る費用として使用し、平成29年度分請求額は、当初計画のとおり、SPring-8での集光試験に係る費用や旅費等に使用する予定である。
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