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2017 年度 実績報告書

福島の汚染土壌からの放射性核種除染技術の実用化

研究課題

研究課題/領域番号 26248045
研究機関愛媛大学

研究代表者

青野 宏通  愛媛大学, 理工学研究科(工学系), 教授 (00184052)

研究分担者 板垣 吉晃  愛媛大学, 理工学研究科(工学系), 准教授 (30325146)
松枝 直人  愛媛大学, 農学研究科, 教授 (90199753)
研究期間 (年度) 2014-06-27 – 2018-03-31
キーワードゼオライト / 除染 / セシウム / モルデナイト / Na-P1型ゼオライト
研究実績の概要

土壌や液中の放射性核種除染を目的に研究を行なった。ゼオライト粉末を水田などに散布するだけでは放射性核種の固定は可能であるが回収は不可能であり、磁性化やシート化により回収可能とするのが本研究の主旨である。
これまでの研究によりゼオライト-マグネタイト複合材料を用い、放射性核種を吸着させた後磁場回収を行なうことが可能となった。さらに、CsおよびSr吸着後に1000℃以下の低温熱処理によりゼオライトをガラス固化する処分方法に関する研究も行った。まず、ゼオライト-マグネタイト複合材料については、ゼオライトの中でもモルデナイトが最もCs吸着の選択性が優れていることを確認し、試薬、珪藻土、さらには廃棄物である籾殻焼却灰と石炭焼却灰の混合物を原料として安価に合成でき、それらは優れたCs吸着性能および磁場回収性能を確認した。また、ガラス固化体についても純水の振とう条件下でもほとんどCsが溶出しない条件を見出し、低温で固化するためには炭酸ナトリウムの添加が有効であることを明らかにした。さらに人工合成したチャバサイトがモルデナイトに匹敵する優れた除染性能を示したが、単相材料の製造方法を確立するには至らなかった。実用化のためには磁選機のコストダウンが必須であるが、ネオジム磁石の価格が高価であるため、これ以上は困難であることを確認した。一方、シート化については天然モルデナイトを用いて吸着性能が優れかつ安価な不織布シートを開発し、企業でも生産し福島の水田にて実験を行なった。KClなどを溶出助剤とした実験室レベルでは15から36%程度のCs除染結果が得られたが、水田の静置実験では10%程度とかなり除染率は低下した。

現在までの達成度 (段落)

29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

29年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2018 2017

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Cs immobilization using the formation of the glassy phase by the heat-treatment of natural mordenite2018

    • 著者名/発表者名
      H. Aono, R.Takahashi, Y. Itagaki, E. Johan, and N. Matsue
    • 雑誌名

      Journal of Nuclear Materials

      巻: 印刷中 ページ: -

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 放射性核種除染を目的とした磁化ゼオライトの開発2017

    • 著者名/発表者名
      青野宏通
    • 雑誌名

      J. Soc. Powder Technol., Japan(粉体工学会誌)

      巻: 54 ページ: 524-526

    • DOI

      10.4164/sptj.54.524

  • [学会発表] 土壌中の放射性セシウムの除染除去のためのシート化ゼオライト2018

    • 著者名/発表者名
      エルニジョハン, 青野宏通, 松枝直人
    • 学会等名
      日本セラミックス協会2018年年会
  • [学会発表] ゼオライトによるCsおよびSr固定化における焼成温度の低温化2017

    • 著者名/発表者名
      髙橋龍一郎、Erni Johan、松枝直人、板垣吉晃、青野宏通
    • 学会等名
      第30回日本セラミックス協会秋季シンポジウム
  • [学会発表] チャバザイトの人工合成とCs吸着特性2017

    • 著者名/発表者名
      竹内優太,Erni Johan, 板垣吉晃, 青野宏通
    • 学会等名
      第24回ヤングセラミストミーティングin中四国
  • [学会発表] Zeolites Embedded Sheets for Removing Toxic Metals from Water2017

    • 著者名/発表者名
      Erni JOHAN, Lester BOTOMAN, Hiromichi AONO, Naoto MATSUE
    • 学会等名
      The 34th International Japan-Korea Seminar on Ceramics (J-K Ceramics 34)
    • 国際学会
  • [学会発表] Industry of zeolites and its nanocomposites and their application in soils and environment2017

    • 著者名/発表者名
      Erni Johan, Lester Botoman, Hiromichi Aono, Naoto Matsue
    • 学会等名
      Secretariat of The 3rd International Conference of Green Agro-Industry(3rd ICGAI 2017)
    • 国際学会

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公開日: 2018-12-17  

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