繊維に接ぎ木した高分子鎖に絡めた無機化合物を利用する放射性物質の除去

Removal of radioactive substances using inorganic compounds entangled by polymer chain grafted onto fiber

斎藤 恭一*; 小島 隆*; 浅井 志保

Saito, Kyoichi*; Kojima, Takashi*; Asai, Shiho

福島第一原子力発電所では、放射性セシウムおよび放射性ストロンチウムを含む汚染水が毎日多量に発生している。本研究では、汚染水を効率的に浄化するため、Cs およびSrを捕捉する無機結晶が担持された繊維を作製した。担持する無機結晶には、それぞれ、Cs およびSrに優れた選択性を持つ不溶性フェロシアン化コバルトおよびチタン酸ナトリウムを選んだ。これらの無機化合物の沈殿を、放射線グラフト重合法によって市販の6-ナイロン繊維に接ぎ木した高分子鎖(グラフト鎖)内で析出させることにより、繊維表面に担持した。得られた沈殿は、多点の静電相互作用に基づいてグラフト鎖に巻き絡まるため、安定担持が実現する。本研究で提案する不溶性フェロシアン化コバルトあるいはチタン酸ナトリウム担持繊維は、従来の粒子状吸着材、例えば、ゼオライトやSrTreat(チタン酸ナトリウム担持樹脂)に比べて、吸着速度が大きく、無機化合物重量あたりの吸着量も大きくなった。

Insoluble cobalt ferrocyanide and sodium titanate specifically capture cesium and strontium ions, respectively, in water contaminated with radionuclides which is found in Fukushima Daiichi NPP. The inorganic compounds used in this study were formed as precipitates in the polymer chain grafted onto a commercially available 6-nylon fiber using radiation-induced graft polymerization. An impregnation structure with the precipitates entangled by the grafted polymer chain through an electrostatic interaction via multipoints was indicated. The resultant insoluble cobalt ferrocyanide- or sodium titanate-impregnated fiber exhibited a higher adsorption rate and adsorption capacity per gram of the inorganic compound for cesium or strontium ions in seawater than conventional granular adsorbents.