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2022 年度 実施状況報告書

同位体希釈概念を超越する放射性セシウム濃縮を伴う最終処分型鉱物の合成と評価

研究課題

研究課題/領域番号 22K12424
研究機関福島大学

研究代表者

大橋 弘範  福島大学, 共生システム理工学類, 准教授 (80457829)

研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2025-03-31
キーワード最終処分材料 / 放射性セシウム / ガンマ線照射 / セシウムの漏出
研究実績の概要

放射性セシウムの最終処分に関連して、ポルサイトの合成領域を調査している。ポルサイトの合成可能領域が広すぎることがわかってきたため、合成不可能領域の設定を調べている。当初の目的であった低温でのポルサイトの合成は達成しつつあるが、合成可能領域がまだよくわかっていない状況である。一方で、合成に関する温度以外の条件も調べていて、こちらは合成不可能領域を探すことが難しくなってきている。この結果は、福島の放射性セシウムを処理する際には好都合であり、引き続き調査をしていくつもりである。
ポルサイトの漏れ試験のための他との比較のための仕組みづくりに後れを生じているが、今のところ、放射性セシウムの漏れはアモルファスと比較して非常に少ないことを確認している。XAFSによるポルサイト合成における証明を目指して、XANES領域の違いから分析することを考え実験を行った。XANESの検量線を作成することで、ポルサイトがどの程度合成できているかをある程度定量的に示すことができた。通常は、アモルファスと結晶性物質のため、XRDでの証明が求められるが、XRDでアモルファスは観測されない問題があったため、この方法を用いることにしている。その方向性はある程度正しかったことが証明され、X線分析討論会で発表に至っている。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

京都大学でのガンマ線照射後の分析が遅れている。ポルサイト合成に関する件は、ポルサイトの合成範囲が広く、合成できない領域を調べているため遅れている。

今後の研究の推進方策

放射性セシウムの隔離のポルサイトを合成する際のルートについて、さらなる調査を行う方向で動いている。あらゆるポルサイトを合成し、ガンマ線照射をする予定である。ガンマ線照射は京大の方針で今年度が最後であるため、これに注力する。

次年度使用額が生じた理由

人件費を削減することに成功したのと、京都大学のガンマ線照射が2023年度で終了することが通知されたことにより、計画を前倒ししてガンマ線照射実験に注力したため。当初2022年度に行う予定であった、異常濃縮に関する研究についてとガンマ線照射、及びポルサイトの合成研究について今年度2023年度に集中して行う予定であり、これに伴う実験関連試薬等の消耗品及び測定に係る旅費と、成果発表に伴う旅費に使用する予定である。

備考

研究を紹介する動画(youtube)のURLです。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2023 2022 その他

すべて 学会発表 (5件) 備考 (2件) 産業財産権 (1件)

  • [学会発表] 灰から栃の実・ワラビへの放射性セシウム移行2023

    • 著者名/発表者名
      〇菅野諒、梅津裕義、大橋弘範
    • 学会等名
      超異分野学会東京大会2023
  • [学会発表] 栃の実のアク抜き時における放射性セシウムの移行挙動の分析2022

    • 著者名/発表者名
      菅野諒、梅津裕義、〇大橋弘範
    • 学会等名
      第11回環境放射能除染研究発表会
  • [学会発表] アク抜き時の草木灰から栃の実・ワラビへの放射性セシウム移行における速度論と平衡論2022

    • 著者名/発表者名
      〇菅野諒、梅津裕義、大橋弘範
    • 学会等名
      令和4年度化学系学協会東北大会
  • [学会発表] ナトリウムとカリウムがポルサイトの水熱合成に与える影響と合成ポルサイトのセシウム固定化物質としての評価2022

    • 著者名/発表者名
      田渡琉音, 梅津裕義, 高久遼介, 大橋弘範
    • 学会等名
      第11回環境放射能除染研究発表会
  • [学会発表] Cs-L1,L3端XAFSを用いたポルサイトの分析法の開発2022

    • 著者名/発表者名
      田渡琉音, 梅津裕義,杉山武晴, 大橋弘範
    • 学会等名
      第58回X線分析討論会
  • [備考] GAPファンドの動画

    • URL

      https://youtu.be/IxoaliNofA8

  • [備考] 研究室紹介の動画

    • URL

      https://youtu.be/kdhPDW0E9fI

  • [産業財産権] ポルサイトの製造方法2022

    • 発明者名
      大橋弘範、田渡琉音
    • 権利者名
      大橋弘範、田渡琉音
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願2022-125598

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公開日: 2023-12-25  

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