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2020 年度 実施状況報告書

放射性Csの存在様式を意識した効果的で経済的な除染方法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 18K19867
研究機関茨城大学

研究代表者

田中 伊知朗  茨城大学, 理工学研究科(工学野), 教授 (20354889)

研究分担者 新村 信雄  茨城大学, 工学部, 特命研究員 (50004453)
菊地 賢司  茨城大学, 工学部, 特命研究員 (70354769)
研究期間 (年度) 2018-06-29 – 2022-03-31
キーワード除染 / 土壌 / 熱安定性 / 一様な放射性Cs / 顆粒状放射性Cs
研究実績の概要

10年前の2011年3月、東日本大震災によって引き起こされた福島第一原発の事故は、現在でも解決しなければならない課題が多く残されている。先行研究によって、土壌の水溶性実験や走査型電子顕微鏡を用いたエネルギー分散型X線分析(EDS)などが行われた結果から、Csが多数の金属元素とともに検出され、その混合物として、顆粒状の粒子であることが推測されている。このような汚染植物や土壌に対して物理的外力をかけて荒く粉砕し、顆粒状の放射性Csを多く含む成分を濃縮・分離することが出来れば、経済的な除染が可能であると考え、より定量的に行うことを目的とした。
放射性の顆粒状Csが付いた汚染植物(リター)については、生リターと約300℃で作成した炭化リターでは水に対する放射性Csの溶解性が変わらなかったことから、顆粒状Csは熱安定性が高いことが分かった。また、炭化リターをボールミルで細かく砕いたものとそうでないもので、10倍の水溶性に違いが出たことなどから、顆粒状Csを砕くと除染が進むことなども分かった。これらの結果は論文(Yamaguchi et al., 2020)として発表した。
さらには、土壌にも顆粒状Csは存在するが、イメージングプレートで可視化することで、一様に存在する放射性Csの放射能濃度が比較的高く、顆粒状Csだけでなく一様に存在する放射性Csも考慮した除染が必要なことが分かった。これらの結果から、2019年度に行った400℃乾燥後のふるいによって約1.9倍に放射性Csを濃縮できたことは、顆粒状Csのほか一様に分布する放射性Csも同時に濃縮できたことを示し、土壌の簡易除染に改めて大きな前進をしたことを示す。また、土壌中の放射性Csは800℃までは熱安定性を保ち、ほとんど放射性Csは減らないことも判明し、2019年度より更なる熱安定性を確認できた。

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

2019年度の結果をさらに深めることができたほか、除染対象の分析も進んだため。

今後の研究の推進方策

汚染土壌中の放射性Cs熱安定性とCsの存在様式を意識した溶出実験を行うことを計画している。

次年度使用額が生じた理由

新型コロナウイルス蔓延のため、参加予定の学会がonline開催となったので、次年度使用額が生じた。新たに生じた熱安定性に関する問題と土壌の簡易除染のための実験費用に使用する予定である。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2021 2020 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] 福島第一原発事故とチェルノブイリ後の農耕地における放射性セシウムの挙動に対する耕うん影響比較2021

    • 著者名/発表者名
      李 沛然、ゴン インティ、菊地 賢司、小松崎 將一
    • 雑誌名

      環境放射能除染学会誌

      巻: 9 ページ: -

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dissolution, Mechanical Properties, and Thermal Stability of Microparticles Containing Radioactive Cesium on Plant Litter Derived from the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant Accident2020

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Yamaguchi, Kenji Kikuchi, Masakazu Komatsuzaki, Ichiro Tanaka and Nobuo Niimura
    • 雑誌名

      Radiology and Medical Diagnostic Imaging

      巻: 3 ページ: 1-8

    • DOI

      10.31487/j.RDI.2020.04.04

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 放射性Cs含有土壌の熱安定性と経済的除染方法の開発2021

    • 著者名/発表者名
      佐伯夢、山口淳史、菊地賢司、新村信雄、田中伊知朗
    • 学会等名
      2020年度量子ビームサイエンスフェスタ
  • [学会発表] 放射性Csを含む土壌の空間分布可視化と熱安定性2021

    • 著者名/発表者名
      杉原誠、田中伊知朗
    • 学会等名
      2020年度量子ビームサイエンスフェスタ
  • [学会発表] Dissolution, Mechanical Properties, and Thermal Stability of Microparticles Containing Radioactive Cesium on Plant Litter Derived from the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant Accident, and Soil Decontamination Trials2021

    • 著者名/発表者名
      Ichiro Tanaka, Atsushi Yamaguchi, Kenji Kikuchi, Nobuo Niimura, Yume Saeki, and Makoto Sugihara
    • 学会等名
      EGU General Assembly 2021
    • 国際学会
  • [備考] 茨城大学福島原発由来放射性セシウム研究拠点

    • URL

      http://nsb.mat.ibaraki.ac.jp/pj/index.html

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公開日: 2021-12-27  

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