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H, CFCs, SF
トレーサーを用いた評価萩原 大樹; 岩月 輝希; 長谷川 琢磨*; 中田 弘太郎*; 富岡 祐一*
日本水文科学会誌, 45(2), p.21 - 38, 2015/07
大規模地下施設の建設・操業においては、長期間にわたる地下水の地上への排水に伴い、周辺の地下水環境が変化する可能性がある。本研究では、地下施設周辺の浅層地下水の深部への侵入を推定するための評価手法の構築を目的として、瑞浪超深地層研究所(MIU)の深度500mまでの建設期間中、地下水中の主要化学成分、安定同位体比(
D及び
O), リチウム(H)さらに浅層地下水の指標となるクロロフルオロカーボン類(CFCs)や六フッ化硫黄(SF)について、約5年間、モニタリングを継続してきた。その結果、地下施設の建設に伴う排水の影響により、深度200-400mまで浅層地下水が侵入してきており、浅層地下水の混入率はHとCFC-12濃度から最大で50%程度と見積もられた。これは、花崗岩中に深度数百m規模、排水量が数万トン/月程度の地下施設を建設し、数年間操業した場合に周辺の地下水環境に与える影響の大きさを示す事例となる。また、HとCFCsを併用した調査解析が、地下施設の建設に伴う排水による浅層地下水の地下深部への侵入を確認するための効果的な方法であることが示された。
濱 克宏; Metcalfe, R.*
日本水文科学会誌, 44(1), p.39 - 64, 2014/02
放射性廃棄物の地層処分及び関連する研究開発において、地質環境調査の一環として実施される地下水の年代測定手法についてレビューを行った。対象としたプロジェクトは、日本,フィンランド,スウェーデン,ベルギー,イギリス,ドイツ,フランス,スイス,カナダ及びアメリカで実施されているプロジェクトである。調査対象の岩種は、花崗岩,石灰岩,岩塩などであり、それらの岩盤中を流動する地下水の年代測定事例を収集した。年代測定にあたっては、単一の物質や核種を利用せず、複数の手法を組合せ、比較しつつ考察することが重要であることが示唆される。
井岡 聖一郎; 岩月 輝希; 天野 由記; 古江 良治*
日本水文科学会誌, 37(1), p.3 - 8, 2007/02
地層処分の安全評価の観点に立つと、地下水の流動により放射性核種が輸送される地下水の流動経路において酸化還元緩衝能力の評価を原位置で実施することが重要である。本研究では、地下水の主要な流動経路としての役割を果たしている基盤花崗岩の不整合面上部の礫岩層(土岐夾炭累層)を研究対象として、原位置における酸化還元緩衝能力(硫酸還元速度)の評価を実施した。本研究の結果、原位置における礫岩層の酸化還元緩衝能力は、評価開始初期の9か月は認められたが、その後の約15か月間は、ほとんど認められなかった。この理由として、微生物の代謝活性を持続させる有機物などの栄養源が消費され、特定の微生物にとって生育環境が適さなくなった可能性がある。したがって、有機物を豊富に含む岩相が地下水の流動経路近傍に存在していても地下水の流動経路における酸化還元緩衝能力は、長期間持続しない場合があると考えられる。
井岡 聖一郎; 古江 良治*; 岩月 輝希
日本水文科学会誌, 36(4), p.181 - 190, 2006/11
地下深部環境の利用や水資源の需要増大に伴い岩盤中の地下水の水文学的,地球化学的挙動を解明することを目的とした研究の必要性が高まっている。本研究では、地球化学的観点から地下深部岩盤中における酸化還元状態を明らかにするために必要な地下水採取方法を提示することを目的として、ボーリング孔から調査までの手順について検討を行った。地下深部岩盤中における真の酸化還元状態に近い地下水を採取するためには、深層ボーリング孔掘削時にその掘削孔が鉛直下方の動水勾配を有し、さらに顕著な掘削水の逸水が認められる場合には、調査対象深度ごとに採水区間を他深度から隔離し地下水の採取を行いながら、最終的にボーリング孔の予定深度まで掘削を実施する必要がある。一方、鉛直下方の動水勾配を有しながら、掘削水の逸水がほとんど認められない深層ボーリング孔の場合には、裸孔状態が数十日間続いたとしても多区間パッカーを設置後、地下水を排水することにより地下深部岩盤中における酸化還元状態に近い地下水を採取することができることを示した。
鈴木 康之*; Li, J.; 前川 康成; 吉田 勝; 前山 勝也*; 米澤 宣行*
日本化学会誌, 2002(2), p.255 - 259, 2002/02
PET膜へのイオンビーム照射により作製したイオン穿孔膜は、直径が0.01-10
mと、膜厚に対する孔径が小さく、孔径分布が狭い微細孔を有するため、機能性膜などの応用が期待できる。このイオン穿孔膜は加水分解により得られるため、機能性膜へ適用する場合、その親水性表面の安定性が重要となる。そこで、加水分解後のPETを乾燥空気下,窒素下,飽和蒸気下、及び減圧下,0
から80で放置し、膜表面の接触角変化から、その安定性に及ぼす環境と温度の影響を評価した。加水分解により得られたPET表面の疎水性への変化は、親水的環境である飽和水蒸気下で全体的に著しく速くなった。親水性PET表面の各環境下でのcos
の変化速度を疎水加速度と定義し、速度定数kの温度依存性について調べた結果、飽和水蒸気下では、他の条件と比較して温度依存性が高いことがわかった。したがって、親水的環境での疎水化の促進は、PET表面への水分子の吸着により高分子膜表面の運動性が上昇したため、親水性基の内部への拡散が速くなったためと結論した。
大澤 英昭; 佐藤 努*; 酒井 隆太郎; 大澤 英昭; 児玉 敏雄*
日本水文科学会誌, 29(1), p.13 - 24, 1999/00
淡路島では1995年兵庫県南部地震の後に、活断層や地質境界上で大量の地下水が湧出した。一方、島の内陸の標高の高い地域では、顕著な地下水位の低下が起きている。これらの現象は、地下水帯水層の透水係数の増加によって生じたと考えられている。このことを証明するために、我々は異常湧水の酸素・水素同位体比の分析を行い、異常湧水の涵養域の標高の推定を行った。その結果、推定された涵養域の標高は、異常湧水の標高とは明らかに違うことがわかり、その標高は地下水位が顕著に低下した標高とほぼ一致する。しかし東浦断層沿いの異常湧水においては、推定される涵養域の標高は異常湧水の標高とほぼ同じであった。この理由について、楠本断層による地下水流動の遮断の影響の可能性が考えられる。
林 為人*; 櫟原 昇; 西田 薫*; 高橋 学*; 榊 利博
日本水文科学会誌, 29(4), p.189 - 204, 1999/00
TDR(Time Domain Reflectometry)法は、比誘電率測定を用いて岩石の体積含水率を測定するのに有効な方法である。本研究では原位置岩盤へのTDR法の適用性を明確にする目的で、TDR法による岩盤のプローブの設置方法、設置位置での亀裂の有無、及び設置する岩の温度が、比誘電率測定に及ぼす影響を明らかにするため、明世累層凝灰質粒砂岩、来待凝灰質砂岩、白河溶結凝灰岩及び豊浦標準砂の各供試体に対して、各種設定条件において比誘電率を測定し、体積含水率との関係を求めた。その結果、プローブの設置方法に関しては、3種類の設置方法に関する比較検討を行ってその影響を明らかにした。プローブの設置位置の亀裂については、亀裂の存在が比誘電率測定に影響を及ぼすことが判明した。プローブを設置する岩の温度について、80
Cまでの環境では、岩石が乾燥状態
長谷川 良雄*; 西野 瑞香*; 竹内 剛敏*; 石川 幸治*; 蓼沼 克嘉*; 棚瀬 正和; 黒沢 清行
日本化学会誌, 0(10), p.888 - 894, 1996/00
Tcは核医学の分野で診断のため世界で幅広く利用されている。そのTcは、通常、親核種である
Moを吸着させたジェネレータから得られる。ここでは、その吸着剤として、低い比放射能のMoにも使用できるMo吸着能の極めて高いジルコニウム系無機高分子吸着剤の合成を試みた。ジルコニウム系無機高分子として、四塩化ジルコニウムのみ、および四塩化ジルコニウムとポリビニルアルコール、イソプロピルアルコールなどとの反応により五種類合成した。これらをアルゴン中で熱処理して吸着剤とした。熱分解過程の検討から各吸着剤の構造を推定した。また、これら吸着剤のMo吸着能は、その構造中のジルコニウム原子に結合した塩素原子数に依存することを明らかにし、吸着剤中で隣接する2個のZr-Cl結合とMoO
の反応で生成する化学結合によるものと推定した。特に四塩化ジルコニウムとイソプロピルアルコールから合成した吸着剤は高い吸着能(200mg/g吸着剤)を示すことが分かった。
片貝 秋雄; 須郷 高信; 幕内 恵三
日本化学会誌, 1994(1), p.68 - 73, 1994/00
放射線前照射法を適用して、ポリエチレンフィルムにアクリル酸をグラフト重合した。得られた親水性の膜を使って、パーベーパレーション法により、エタノール水溶液からの水の選択分離性を検討した。その結果、分離係数及び透過速度は、グラフト膜中のカルボキシル基濃度の増加にともなって増大した。例えば、グラフト率220%の膜を使った場合、30wt%エタノール水溶液の分離係数、透過速度はそれぞれ6および4.6kg/(m
・h)であった。さらに、膜への放射線架橋が水の選択分離性に及ぼす効果を調べた。グラフト鎖導入前の架橋と導入後の架橋とを比較した結果、後者の架橋法がエタノール水溶液からの水のパーベーパレーション選択分離に有効であった。グラフト率220%の未架橋膜と後架橋膜の分離性能を70wt%のエタノール水溶液で比較した結果、後架橋膜の分離係数は10倍になった。
牧野 仁史; 矢島 達哉*; 油井 三和; 吉川 英樹; 佐々木 憲明
日本化学会誌, 1993(5), p.445 - 449, 1993/00
水酸化ネオジム[Nd(OH)3(cr)]の溶解度をpH7
13の範囲で測定した。測定されたネオジムの溶解度はDebye-Huckelの式により活量補正し、活量とpHの関係式を求めてNd(OH)3(cr)の熱力学的平衡定数[K0s10:Nd(OH)3(cr)+3H+=Nd3++3H2O]及び加水分解定数[
0n:Nd3++nH2O=Nd(OH)n+(3-n)+nH+]を算出した。その結果、logK0s10,log01,log02、log03はそれぞれ16.0、-7.6、-14.3、-24.9以下と求まった。これらの加水分解化学種のうち、NdOH2+は上記のpH領域において支配的に存在する化学種ではなく、Nd(OH)4-等の高次課水生成種の存在は認められなかった。これらNd(III)の加水分解化学種の存在状態は、Raiらによって得られているAm(III)の加水分解化学種と一致したことか
中島 隼人; 清水 三郎; 小貫 薫; 池添 康正; 佐藤 章一
日本化学会誌, 1989(4), p.681 - 686, 1989/04
酸化ニッケル(II)の水素還元反応について、熱てんびんを用い、還元速度におよぼす温度および水素分圧の影響を調べた。還元温度455~673k、水素分圧5.1~101kPaの実験範囲で、反応機構の異なる2つの領域が現れる。すなわち、還元速度と水素分圧の間にLangmuir吸着等温式型の関係が成立する領域と、Freundlich吸着等温式型の関係が成立する領域がある。これらの領域における還元速度の活性化エネルギーは、前者で98
4kJ/mol、後者では696kJ/molと求められた。
宮田 定次郎
日本化学会誌, 1989(2), p.251 - 256, 1989/02
難分解性塩素化合物の放射線処理技術の開発研究の一環として、反応開始手段としてガンマ線を用いて、ドデシル硫酸ナトリウム(SDS)およびヘキサデシルトリメチルアンモニウムクロリド(CTAC)の存在するアルカリ性2-プロパノール水溶液中でのラジカル連鎖機構による四塩化炭素の脱塩素化について検討した。
熊倉 稔; 嘉悦 勲*
日本化学会誌, 1988(11), p.1822 - 1829, 1988/11
木粉およびモミガラの電子加速器による放射線前処理において照射線量および電子電流によって照射効果が促進され、また照射後の100~140Cでの試料加熱によって照射効果が促進された。カセイソーダ水溶液の添加下での照射によって著しく照射効果が促進されることがわかった。
須郷 高信; 岡本 次郎
日本化学会誌, 1988(9), p.1601 - 1606, 1988/09
ポリエチレン膜に放射線グラフト重合法を応用して、アミドキシム型キレート形成基を導入し、得られた膜を用いて、Cu
とMgの混合溶液による逆択透過試験を行なった。
山岸 秀之*; 斉藤 恭一*; 古崎 新太郎*; 須郷 高信; 岡本 次郎
日本化学会誌, 1988(2), p.212 - 216, 1988/00
高密度ポリエチレン製中空系状マイクロろ過膜を基材として、放射線グラフト気相および液相重合法が透水性能に及ぼす効果について検討した。
宮田 定次郎; 作本 彰久
日本化学会誌, 1987(9), p.1705 - 1711, 1987/09
環境汚染物質である有機塩素化合物の放射線による処理技術の開発の一環として、
線を反応の開始手段に用いて、ドデカンスルホン酸ナトリウム、ドデシル硫酸ナトリウムあるいはヘキサデシルトリメチルアンモニウムクロリドの存在する2-プロパノール(25vol%)水溶液中での四塩化炭素のラジカル連鎖機構による脱塩素反応について研究した。その結果、脱塩素反応はCMC以上の濃度の界面活性剤によって抑制されることを見出した。反応の速度論的検討から、反応を抑制する原因が、連鎖担体である・CCl
ラジカルの界面活性剤ミセル,M,による取り組み、・CCl+M
M・CCl、および連鎖停止反応、・CCl+M・CClMC
Cl、にあることが判明した。
におけるフッ素の核磁気緩和松尾 徹*; 大野 英雄
日本化学会誌, 1985, p.1851 - 1853, 1985/00
LiBeFの液相において、
Liと
Fのパルス法による核スピン-格子緩和時間(T
)の測定を行った。Tの温度依存性測定の結果、約540CにTの極少が現れる。Tのこの振舞は〔BeF
〕錯イオンからフッ素元素が離脱し、液中を拡散する機構によって説明される。
青柳 寿夫; 吉田 善行; 安達 武雄; 木原 壮林
日本化学会誌, 8, p.1249 - 1256, 1984/00
硝酸系溶液および塩酸系溶液中のPu、(III)、(IV)、(VI)の加水分解挙動をアルカリ滴定によって調べた。また、生成したPu、(III)、(IV)水酸化物沈殿を各種孔径のフィルターを用いて濾過し、沈殿生成率およびその粒径とPHの関係を明らかにした。さらに、Pu、(III)、(IV)、(VI)の加水分解定数、錯形成定数および酸化還元電位の文献値を参照して上記実験結果を考察し、水酸化物沈殿の化学種を推定した。
中島 隼人; 清水 三郎; 小貫 薫; 池添 康正; 佐藤 章一
日本化学会誌, 8, p.1257 - 1261, 1984/00
ニッケル、ヨウ素、硫黄系熱化学水素製造プロセスに含まれる反応であるNilの熱分解反応について、熱天秤を用い速度論的な検討を行った。反応温度775K-869Kヨウ素分圧0-960PaにおけるNilペレットの熱分解反応は表面から起り、反応初期より中期にかけて界面反応過程が律速であると考えられる。見かけの分解反応速度は、一定反応温度で一定値である正反応の速度と、ヨウ素分圧に比例する逆反応の速度の和で表わされる。この正反応の速度は、ヨウ素分圧0のときの分解反応速度であり、その温度でのヨウ化ニッケルの平衝解離圧に比例する。見かけの分解反応の活性化エネルギーは147KJ・mol
と求められ平衝圧から算出した反応熱に極く近い。
混合気体の放射線化学反応に対するシリカゲルの役割永井 士郎; 新井 英彦; 畑田 元義
日本化学会誌, 10, p.1656 - 1660, 1984/00
種々の組成からなるCO/H混合気体をシリカゲル存在下および非存在下で電子照射して生成物を分析した。シリカゲル存在下の反応では、CO含量1~90%の全組成領域で低級炭化水素とCOが高収率で生成した。一方、HOの生成量は、シリカゲル非存在下の反応と異なり、CO含量が5%を超えるとCO含量の増加と共に減少し、電子線により水性ガス・シフト反応が起こることが示唆された。炭化水素生成に対するシリカゲルの役割を明らかにするため、COからの含炭素固体の生成、およびこの含炭素固体の構造とH流通下における分解挙動を均一系の反応の場合と比較した。この結果、シリカゲルは、COの放射線化学反応および、その反応から生成する含炭素固体の電子線照射下における水素化分解に対して、顕著な促進作用を持つことが分かった。
