放射線グラフト重合技術により繊維状高分子材料表面に18-クラウン-6-エーテル誘導体を担持したSr分析材料作製の検討

Preparation of 18-crown-6-ether derivative-impregnated fiber based on the radiation-induced graft polymerization

堀田 拓摩 ; 浅井 志保; 今田 未来; 半澤 有希子  ; 斎藤 恭一*; 藤原 邦夫*; 須郷 高信*; 北辻 章浩  

Horita, Takuma; Asai, Shiho; Konda, Miki; Hanzawa, Yukiko; Saito, Kyoichi*; Fujiwara, Kunio*; Sugo, Takanobu*; Kitatsuji, Yoshihiro

東京電力福島第一原子力発電所事故により発生した汚染水から、告示濃度限度(30Bq/L)を大きく上回る高濃度のSrが検出されている。しかしながら、現状ではSrの分析に長時間を要し、迅速な汚染状況の把握が困難であることが課題となっている。これまで、放射性Csの迅速回収を目的としたCs吸着繊維が放射線グラフト重合技術に基づき作製され、実用化されている。Cs吸着繊維は、繊維表面に付与した高分子鎖にCs吸着物質が高密度に担持され、効率よくCsを吸着できる。本研究ではSr分析に不可欠な化学分離の効率化を目的として、この技術をSr吸着に応用することにより、Srを選択捕捉する分子ジシクロヘキサノ-18-クラウン-6(DCH18C6)を担持したSr吸着繊維を作製した。DCH18C6は、グラフト重合によって繊維表面に付与した高分子鎖が形成する疎水相に疎水性相互作用によって担持した。作製したSr吸着繊維のSr吸着容量は、既存材料の約半分程度であったが、吸着平衡に達するまでの時間は約10秒と既存材料に比べて約180倍速くなり、化学分離の迅速化を十分に期待できる結果となった。

High activity concentrations of Sr, which greatly exceed the regulatory limit (30 Bq/L), are detected in contaminated waters sampled in Fukushima Daiichi NPP. However, analytical method for Sr associated with time-consuming procedure causes delay in understanding the current status of Sr contamination. In this study, we have prepared a Sr adsorption fiber (Sr Fiber) based on radiation-induced graft polymerization technique to achieve a rapid adsorption of Sr ions. Dicyclohexano-18-crown-6 ether that has high affinity for Sr was impregnated in the hydrophobic interfacial phase provided by hydrophobic polymer chains attached on the fiber surface through graft polymerization. The time required to reach the Sr adsorption equilibrium for the Sr Fiber is approximately 180 times shorter than that for a commercially available Sr adsorbent (Sr Resin), showing that the Sr Fiber has a potential to efficiently reduce the analytical time of Sr.