原発事故由来放射性ガラス微粒子の様々な溶液中での溶解挙動

Dissolution behavior of radiocesium-bearing microparticles released from the Fukushima Nuclear Plant

奥村 大河*; 小暮 敏博*; 山口 紀子*; 土肥 輝美   ; 藤原 健壮 ; 飯島 和毅  

Okumura, Taiga*; Kogure, Toshihiro*; Yamaguchi, Noriko*; Dohi, Terumi; Fujiwara, Kenso; Iijima, Kazuki

福島第一原子力発電所事故で放出された放射性セシウムの一部は、珪酸塩ガラスを主成分とする直径数ミクロンの微粒子(CsMP)となり飛散したが、環境中での動態解明が急がれる。そこで、様々な温度の純水, 海水および希塩酸(pH=3)でのCsMPの溶解実験を行い、放射能量変化から溶解速度を評価した。溶解の活性化エネルギーは、純水で65kJ/mol、海水で88kJ/molと算出され、福島の平均気温である13Cでは、海水中の溶解速度は純水中より約1桁大きく、10年程度で完全に溶解すると推定された。溶解実験前後のCsMPの電子顕微鏡観察から、純水ではサイズが減少し、形態も変化していた。海水では二次鉱物が殻状に析出し、内部にCsMPが溶け残っていた。塩酸ではCsMPの表面にほぼSiOのみの層が形成され、溶解を妨げた可能性がある。

Radiocesium-bearing microparticles (CsMPs) released from the Fukushima Nuclear Power Plant were revealed to be dissolved much more rapidly in seawater than pure water. In the case of hydrochloric acid, the radioactivity of CsMPs considerably decreased at the beginning, but ceased to change with time. Secondary minerals were precipitated in the CsMPs dissolved in seawater, whereas a passive layer was formed around the surface of CsMPs dissolved in hydrochloric acid.