放射性物質によるコンクリート汚染の機構解明と汚染分布推定に関する研究, 23; ひび割れを模擬したセメント硬化体への核種の浸透

Study on the radionuclide contamination mechanisms of concrete and the estimation of distribution of radionuclides, 23; Penetration of alpha nuclides into hardened cement pastes simulating cracking

粟飯原 はるか   ; 比内 浩; 駒 義和  ; 富田 さゆり*; 丸山 一平*

Aihara, Haruka; Hinai, Hiroshi; Koma, Yoshikazu; Tomita, Sayuri*; Maruyama, Ippei*

福島第一原子力発電所では建屋内に汚染水が滞留しており、プルトニウム等の核種が検出されている。汚染水の分析結果より、プルトニウム濃度は下流で低下していることから、原子炉建屋内に残留していることが懸念される。汚染水と接触した建屋壁面に核種が浸透する深さを評価するため、実際の環境としてひびが生じたコンクリートを想定し、2枚のセメントペースト試験片を組み合わせた試料を作製し、核種を含む模擬汚染水に浸漬させた。ひび割れ幅が0.1mm以下の場合はひび割れによる核種の浸透深さの増加は見られず、表層から2mm以内に留まった。一方、ひび割れ幅が0.5mm以上では有意に浸透量が増加した。核種の浸透に関し、通常の運転で想定される0.1mm程度のひび割れであればその影響は小さく、事故時に大きなひび割れが生成している場合には核種が浸透している可能性が示唆された。

At the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant, contaminated water has remained in the buildings, and alpha nuclides such as plutonium have been detected. Analysis results of contaminated water indicate that plutonium concentration is decreasing downstream, therefore there is concern that plutonium is remaining in the reactor buildings. To evaluate the depth of penetration of -nuclides into the wall surface of the building contacted with contaminated water, a sample consisting of two cement paste test pieces was immersed in simulated contaminated water. When the crack width was less than 0.1 mm, the penetration depth of -nuclides did not increase due to cracking and remained within 2 mm from the surface layer. On the other hand, the penetration of -nuclides increased significantly when the crack width was 0.5 mm or more, suggesting that the effect of cracks of about 0.1 mm, which is expected in normal operation, is small, whereas the formation of large cracks during an accident may result in the penetration of -nuclides.