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2012 年度 実績報告書

水中パルス放電法による放射性コンクリート廃棄物の除染と縮減

研究課題

研究課題/領域番号 24310058
研究種目

基盤研究(B)

研究機関熊本大学

研究代表者

重石 光弘  熊本大学, 大学院・自然科学研究科, 准教授 (50253761)

研究分担者 浪平 隆男  熊本大学, バイオエレクトリクス研究センター, 准教授 (40315289)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
キーワード環境負荷低減技術 / 放射性廃棄物 / 水中パルス放電法 / 放射性コンクリート / 除染 / 減容化 / パルスパワー技術 / 再生骨材
研究概要

例えば原子力施設の廃止措置、あるいは更新に伴って排出される放射性コンクリート廃棄物の縮減を行い、経済負担、および環境軽負荷に資するため、研究代表者らによって開発研究を進めてきた「水中におけるコンクリート内パルス放電によるコンクリートの素材別分離回収技術」を応用して、コンクリートの放射化、あるいは汚染された部位を選択的に摘出して、放射性廃棄物処分量を圧縮する一方、クリアランスレベル以下のものについては跡地の継続利用、あるいは施設更新に必要な建設に再利用するための技術を確立する。
本研究ではその目的達成のため、疑似放射性コンクリート供試体を水中コンクリート内パルス放電による素材別分離回収実験に供し、回収物の放射能測定を行って、本技術のコンクリート除染に対する適用の妥当性を検証した。本年度においては、研究代表者らで開発した「水中コンクリート内パルス放電」による放射化コンクリート、および汚染コンクリートの素材(放射能レベル)毎分離回収のためとして、パルス放電装置を作成して「水中コンクリート内パルス放電」によるコンクリート破砕、および厳密な素材毎の分離回収を行った。
直径100mm、高さ100mmの円柱供試体を真空デシケータ内にて、1000ppmの塩化セシウム水溶液に浸漬した擬似放射性汚染コンクリート供試体を使用した。ただし,今回使用したセシウムは、セシウム同位体の中で唯一の安定同位体であるセシウム133であり、ほかのセシウム134や137とは違い放射能を出さないものである。破砕後は、再生粗骨材、残渣、処理水、そして、処理水中に拡散した微粉の4つを回収した。それぞれの試料に対して蛍光X線分析を行い、再生粗骨材にはセシウム元素に対応したピークが認められず、汚染されたコンクリートを素材別に分離することにより、コンクリートの60%程度の粗骨材を放射能を限りなく低めて回収できることから、減容化が実現できることが確かめられた。

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

疑似放射性汚染コンクリート供試体を作製して、素材別分離を行った結果より、汚染源となるセシウム元素を除去しつつ粗骨材を分離できることが実証された。これにより次年度以降のより詳細な分析による除染効果を実施することの妥当性が得られた。

今後の研究の推進方策

学内のRI施設の放射性物質受入可能量に限度があり、実際の放射性コンクリート廃棄物サンプルの搬入が不可能と考えられる。このため、学内に置いては安定同位体を用いた疑似汚染コンクリート供試体を用いた実験を繰り返す一方で、学外の放射性物質取扱施設の利用や共同研究のための企画調査を加えて、実施する。

次年度の研究費の使用計画

技術支援を請うものとして、一名の雇用を予定していたところであるが、適当な人材を確保できなかった。次年度においては確実に技術支援者一名を雇用する。また、旅費の一部を外国旅費に充てていたところ、優先すべき学内業務等の都合により、渡航時期を失したため、次年度に置いては適切に国外研究事情の調査を実施する。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (4件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Fracture process and reliability of concrete made from high grade recycledaggregate using acoustic emission technique under cmpression2012

    • 著者名/発表者名
      Ni Nyoman Kencanawati, ShinyaIizasa, Mitsuhiro Shigeishi
    • 雑誌名

      Materials and Structures

      巻: (Online) ページ: 1-8

    • DOI

      DOI:10.1617/s11527-012-9986-z

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Inorganic composite material based on fly ash, red residue from bauxiteore for road building projects in Vietnam2012

    • 著者名/発表者名
      Van Chanh, N, Shigeishi, M, Tho, T. Q.
    • 雑誌名

      Advanced Materials Research

      巻: (Online) ページ: 383-390

    • DOI

      DOI:10.4028/www.scientific.net/AMR.383-390.2774

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Concrete recycling by pulsed power discharge inside concrete2012

    • 著者名/発表者名
      Inoue, S., Iizasa, S., Wang, D., Namihira, T., Shigeishi, M., Ohtsu, M., Akiyama, H.
    • 雑誌名

      International Journal of Plasma EnvironmentalScience and Technology

      巻: 6(2) ページ: 183-188

    • 査読あり
  • [雑誌論文] パルスパワー再生粗骨材を用いた再生コンクリート製品に関する研究2012

    • 著者名/発表者名
      飯笹真也,重石光弘,浪平隆男,溝田一義
    • 雑誌名

      コンクリート工学年次論文集

      巻: 34(1) ページ: 1504-1509

    • 査読あり
  • [学会発表] 再生骨材Hに残存する硬化セメント成分量の評価手法に関する研究2013

    • 著者名/発表者名
      慶越仁・田尻将大・飯笹真也・重石光弘
    • 学会等名
      平成24年度土木学会西部支部研究発表会
    • 発表場所
      熊本市・熊本大学
    • 年月日
      2013-03-09
  • [学会発表] 放射性物質に汚染されたコンクリート塊の減容化に関する研究2013

    • 著者名/発表者名
      戸越誠也・石松宏一・飯笹真也・重石光弘
    • 学会等名
      平成24年度土木学会西部支部研究発表会
    • 発表場所
      熊本市・熊本大学
    • 年月日
      2013-03-09
  • [学会発表] 水中パルス放電によるコンクリートの破砕現象について2012

    • 著者名/発表者名
      重石 光弘
    • 学会等名
      第39回セメント・コンクリート研究討論会
    • 発表場所
      盛岡市・岩手県公会堂
    • 年月日
      2012-10-19
  • [学会発表] パルス放電によるコンクリート破砕過程に粗骨材種が及ぼす影響2012

    • 著者名/発表者名
      飯笹真也・重石光弘・浪平隆男
    • 学会等名
      平成24年度土木学会全国大会第67回年次学術講演会
    • 発表場所
      名古屋市・名古屋大学
    • 年月日
      2012-09-05
  • [備考] 森と風、熊本大学自然科学研究科ニュースレター(自然科学研究科だより)2012.10 No.10

    • URL

      http://www.gsst.kumamoto-u.ac.jp/gsstdayori/data/No-10.pdf

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公開日: 2014-07-16  

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