Hybrid grafted ion exchanger for decontamination of radioactive cesium in Fukushima Prefecture and other contaminated areas

福島県地域における放射性セシウムの除染用ハイブリッドイオン交換体

岩撫 暁生; 笠井 昇; 保科 宏行; 植木 悠二; 佐伯 誠一; 瀬古 典明

Iwanade, Akio; Kasai, Noboru; Hoshina, Hiroyuki; Ueki, Yuji; Saiki, Seiichi; Seko, Noriaki

放射線グラフト重合法を用いて、モリブデン酸アンモニウムとアクリロニトリルをポリエチレン製不織布に導入し、福島県地域に飛散したセシウムを除去するための吸着材を開発した。作製したセシウム吸着材のセシウム除去能をバッチ法とカラム法にて評価した。バッチ法ではセシウム濃度を1ppmに調製した純水,酸性溶液、及び海水中からセシウムをそれぞれ90, 87、及び64%除去することができた。カラム試験では、セシウム吸着材を直径7mm,高さ5mmに充填したカラムに1ppmのセシウム溶液を空間速度300hの速度で通液し、流出液中のセシウム濃度を定量した。流出液中に供給液の1%の濃度のセシウムが検出された時点である破過点(C/C=0.01)における吸着容量は吸着材1kgあたり54gであった。福島県相馬郡飯舘村におけるセシウム吸着材のフィールド試験では、直径4cmのカラムにセシウム吸着材を3.8cmの高さまで充填し、放射性セシウムを含むため池水を通液し、水溶性の放射性セシウムを検出限界下まで除去できることができた。

We have developed a material that can be used to remove cesium (Cs) in Fukushima Prefecture and other contaminated areas. The developed material was prepared by radiation-induced graft polymerization of ammonium 12-molybdophosphate (AMP) and acrylonitrile (AN) onto nonwoven polyethylene fabric. In the batch study, the adsorbent was able to remove 90%, 87% and 64% of Cs from pure water, acidic water and seawater, respectively. In the column study, adsorbent packed in a column with a diameter of 7 mm and a height of 5 cm was able to remove nearly the entire amount of dissolved Cs. The solution (1 ppm Cs at pH 7) was pumped into the column at a space velocity of 300 h, in which the Cs adsorption capacity at the breakthrough point reached 54 g-Cs/kg-adsorbent. Adsorbent packed into a cartridge with a diameter of 4 cm and a height of 3.8 cm was used in a field test on removing dissolved radioactive Cs in Iitate-mura, and this test was conducted successfully.