研究課題
令和3年度は、堆積物中に含まれるガラス質放射性微粒子の形成過程を考察するため、特に放射性セシウムを含有するガラス質微粒子の特徴を把握した。福島第一原子力発電所から方位の異なる3地点で採取した堆積物を対象に、放射性セシウム含有微粒子を、オートラジオグラフィおよび電子プローブマイクロアナライザ（EPMA）を組み合わせて合計37個を抽出し、放射能測定および元素分析を行った。抽出した放射性セシウム含有微粒子は、粒子の形状から、球形粒子と非球形粒子の2種類に分類した。そのうち、非球形粒子のほうが、含有する放射性セシウム量が多く、C、Zn、Csの存在比の分布幅が大きいことが分かった。また、134Cs/137Csを用いた放射性セシウムの存在比では、それぞれの採取地点で差異はないため、起源と考えられる原子炉を特定することは難しいが、球形および非球形粒子の放射能と体積の関係式の傾きがほぼ一致することから、どちらも同一の過程で形成されたことが示唆された。さらに、放射性セシウム含有微粒子の一部に、直径300nmで58%のUを含む粒子を確認することで、原子炉内で形成された粒子であることが明らかになった。また、ガラス質放射性微粒子のSi源を特定するため、軽水炉で一般的に使用されるフィルター材を基に、粒子の形成実験を行った。フィルター材を450-850℃に加熱すると、堆積物から抽出した放射性セシウム含有微粒子と形状や大きさが類似する粒子が形成された。これは、加熱反応により、フィルター材を構成するグラスファイバーの端部が溶解して、グラスファイバーの大きさに依存した粒子が形成したと推測される。さらに、Cを多く含むフィルター材も確認され、堆積物から抽出した放射性セシウム含有微粒子中のCの存在理由を説明する要因になり得るため、フィルター材は放射性セシウム含有微粒子の起源の候補の一つとして考えられる。
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Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry
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