First-principles calculation studies for radioactive cesium adsorption to clay minerals

第一原理計算による放射性セシウムの粘土鉱物への吸着現象の解析

奥村 雅彦   ; 中村 博樹  ; 町田 昌彦  

Okumura, Masahiko; Nakamura, Hiroki; Machida, Masahiko

東京電力福島第一原子力発電所事故によって環境中に放出された放射性セシウムは、表層土壌に吸着されており、国は大規模な除染を行っている。しかし、除染の結果排出される除去土壌は膨大な量にのぼり、仮置き場、中間貯蔵施設、最終処分場の設置など、新たな社会問題となっている。このような現状において、中間貯蔵施設の設計や除去土壌の減容化手法の開発等に向けて、土壌へのセシウム吸着様態の解明が求められている。そこで、我々は、セシウムを強く吸着することが知られている雲母粘土鉱物の特殊吸着サイト「ほつれたエッジサイト」に着目し、第一原理計算を用いてその吸着機構の解明を目指した。その結果、イオン半径と粘土鉱物の空孔サイズの合致によるものであることを、明らかにした。

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