活性化雲母鉱物を用いた新たな放射性物質吸着材の研究開発

2015 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 25281041
• 研究機関: 福岡県保健環境研究所
• 研究代表者: 楢崎 幸範 福岡県保健環境研究所, その他部局等, 研究員 (00446866)
• 研究分担者: 和田 信一郎 九州大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (60108678) ; 鳥羽 峰樹 福岡県保健環境研究所, その他部局等, 研究員 (60523438) ; 百島 則幸 九州大学, 学内共同利用施設等, 教授 (80128107) ; 天野 光 公益財団法人日本分析センター, その他部局等, 研究員 (80354851) ; 大石 興弘 福岡県保健環境研究所, その他部局等, 研究員 (90446857) ; 平川 周作 福岡県保健環境研究所, その他部局等, 研究員 (90527623)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• キーワード: 放射性物質 / 放射性セシウム / 吸着材 / 雲母鉱物 / 原子力防災 / 復興支援

研究実績の概要

福島第一原子力発電所1～3号機における原子炉の安定的な冷温停止状態の維持と安全な廃炉作業に向け、放射能汚染水処理システムに不可欠な新しいCs吸着材（活性化雲母鉱物＝Activated Micaceous Mineral：ＡＭ２）及びその合成法を開発した。
ＡＭ２合成法は、金雲母中のカリウムを水和ナトリウムに置換し層間を拡幅する脱カリウム法（K-Na交換）を新規に考案した。このテトラフェニルホウ酸ナトリウムリサイクル式合成法は脱カリウム によって生成する不溶性のテトラフェニルホウ酸カリウムをテトラフェニルホウ酸ナトリウムとして回収することによって合成の簡素化と高コストなテトラフェニルホウ酸ナトリウムの再利用を可能とした。また、作業の手間が少なく、効率的にＡＭ２を合成するのに適した方法である。
粉末状ＡＭ２によるセシウムの分配係数は、精製水中で100,000 mL /gを示し、セシウム飽和吸着量は61 mg/gであった。ＡＭ２はセシウム選択性が極めて高く、海水混入が想定されるような塩分濃度が増加する環境下でもセシウム吸着力が低下しにくい特徴を有した。また、一旦ＡＭ２に吸着したセシウムは海水のような高濃度の塩分が存在しても容易に脱着しないうえ、海水中120℃、30分の厳しい条件下でも脱着は少なく、セシウム固定化材としても実用性に優れていた。さらに、A型ゼオライトを配合した顆粒状ハイブリッドＡＭ２は、カラム試験において実汚染水相当濃度下でセシウム及びストロンチウムの両方を吸着し、動的にも実用的な同時吸着材となり得ることを示した。

現在までの達成度 (段落)

27年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

27年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額が生じた理由

27年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額の使用計画

27年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] 福岡県下の水域内堆積物中における放射性核種濃度の分布と特徴 (2016)
  • 著者名/発表者名: 楢崎幸範，藤高和信
  • 雑誌名: 保健物理 巻: 51 ページ: in print
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Caddisfly Watch, a biomonitoring method using larvae of Stenopsyche for radioactive cesium contamination in river environment after Fukushima nuclear disaster (2016)
  • 著者名/発表者名: Ueno D, Mizukawa H, Nagasaka H, Hirano T, Ohtsubo E, Someya T, Nakata H, Tatsuta N, Inanami O, Narazaki Y, Fujino T, Nakai K,
  • 雑誌名: Chemosphere 巻: in print ページ: in print
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Fast descent routes from within or near the stratosphere to the surface at Fukuoka, Japan,studied using 7Be measurements and trajectory calculations (2016)
  • 著者名/発表者名: Itoh H. and Narazaki Y.
  • 雑誌名: Atmospheric Chemistry and Physics 巻: in print ページ: in print
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Optimization of the preparetion method of K-selective Manganese oxide for assessing the availability of soil K (2015)
  • 著者名/発表者名: Matsuda A.,Mori Y. and Wada S.
  • 雑誌名: J.Fac.Agr.,Kyushu Univ. 巻: 61 ページ: 189-193
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Historical occurrence of the short-neck clam, Ruditapes philippinarum (Adams & Reeve, 1850), on the sandy flats of Ariake Bay, Kyushu, western Japan (2015)
  • 著者名/発表者名: Shimoyama S., Ichihara T.Tsukano K., Kabashima M.,Momoshima N., Komorita T. and Tsutsumi H.
  • 雑誌名: Plankton Benthos Res. 巻: 10 ページ: 202-214
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [備考] 福岡県保健環境研究所年報（第42号，平成26年度，2014年度）
  • URL: http://www.fihes.pref.fukuoka.jp/~kikaku/Reports/Report42/pdf/np42chousa.pdf