セシウムフリー鉱化法を用いた実土壌除染における塩化物の添加効果

The Effect of chloride additives on soil decontamination by cesium free mineralization

下山 巖   ; 本田 充紀   ; 小暮 敏博*; 馬場 祐治  ; 矢板 毅; 岡本 芳浩  

Shimoyama, Iwao; Honda, Mitsunori; Kogure, Toshihiro*; Baba, Yuji; Yaita, Tsuyoshi; Okamoto, Yoshihiro

セシウムフリー鉱化法(CFM)による風化黒雲母をモデル土壌とした試験において非放射性Csの除去に成功したため、福島汚染土壌による除染試験を行った。CaClもしくはKClを添加剤とした場合の放射能濃度変化をNaI検出器で調べると共に、土壌成分の構造変化をX線回折法により調べた。汚染土壌に対して大気もしくは低圧下で加熱処理を行った後に塩化物を水洗浄で除去し、その後の乾燥試料に対して分析を行った。その結果、無添加の場合は大気及び低圧加熱よりそれぞれ5%と1020%程度の除染率が得られた。CaCl添加の場合は大気・低圧加熱で除染率に大きな差はみられず、790Cで97%となった。加熱により粘土鉱物は消滅し、圧力条件により異なる生成物が得られた。KCl添加の場合は低圧加熱において除染率が高く、790Cで83%となった。加熱処理後も粘土鉱物は存在したためKCl添加時のCs除去は主にイオン交換によるものと考えられる。これらの結果によりCFMが土壌除染に有効であることと、Cs除去過程は試薬に依存することがわかった。

We examined decontamination of radioactively contaminated soil in Fukushima using cesium free mineralization (CFM). Radioactivity concentration was measured by an NaI detector before and after heat treatments in atmosphere and under low-pressure condition with CaCl or KCl additives. Without additives, decontamination ratios were about 5 and 20% for heat treatments in atmosphere and low-pressure conditions, respectively. With CaCl additive, similar decontamination ratios were observed for atmosphere and low-pressure heating, and it reached to 97% at 790C. X-ray diffraction analysis showed that clay minerals in the soil disappeared after the heating and products depended on the pressure condition during heating. With KCl additive, higher decontamination ratio was observed for heating under low pressure than in atmosphere, and it reached to 83% at 790C. Because clay minerals remained after the heating with KCl, we consider that most Cs was removed through ion exchange. These results clarified that CFM is effective for actual soil in Fukushima and that Cs removal process depends on the reagent as additives.