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論文

Speciation of radioactive soil particles in the Fukushima contaminated area by IP autoradiography and microanalyses

向井 広樹*; 八田 珠郎*; 北澤 英明*; 山田 裕久*; 矢板 毅; 小暮 敏博*

Environmental Science & Technology, 48(22), p.13053 - 13059, 2014/12

 被引用回数:94 パーセンタイル:95.71(Engineering, Environmental)

福島汚染地域から採取した土壌微粒子に対しIPオートラジオグラフィーによる分析により、放射性物質を含む微粒子を抽出し、その詳細について明らかにした。微粒子のタイプは3種類あり、有機物および無機物を含む団粒構造粒子および純粋な粘土鉱物であることが分かった。これらの微粒子のTEM/SEM-EDS分析から、福島においては放射性セシウムは、主に風化黒雲母に収着していることが明らかとなった。また、収束イオンビームによる周縁部の切断と放射能量の再分析から、放射性セシウムは、その周縁部のみならず粘土鉱物中に均一に分布していることが明らかとなった。

論文

Cesium-adsorption behavior of weathered biotite from Fukushima Prefecture depends on the degree of vermiculitization

山田 裕久*; 横山 信吾*; 渡部 雄二郎*; 鈴木 正哉*; 鈴木 伸一; 八田 珠郎*

日本イオン交換学会誌, 25(4), p.207 - 211, 2014/11

We investigate the Cs-adsorption behavior of weathered biotites collected from Domiki, Mankei, Tozawa, and Yatsuzaku (in Fukushima) by changing the initial concentration of Cs in a solution. The degree of weathering of the samples increased in the following order: Domeki sample $$rightarrow$$ Tozawa $$rightarrow$$ Mankei $$rightarrow$$ Yatsuzaku. A characteristic feature of the Domeki sample was distortion of the biotite layer. The Tozawa sample had an even greater degree of distortion of the biotite layer. In the Mankei sample, hydrobiotite and randomly interstratified biotite-vermiculite were observed with distorted biotite. The Yatsuzaku sample contained vermiculite with hydrobiotite and distorted biotite. The Cs adsorption ratio was associated with the initial Cs concentration of the solution. The Cs adsorption ratio of samples in an initial solution of 1 to 100 ppm Cs was about 99%; it decreased with increasing Cs concentration in the solution. Dependency of Cs adsorption behavior on the degree of weathering of biotite was clearly observed in the Cs concentration range of 300 to 1000 ppm. With increasing degree of weathering, the rate of decrease in Cs adsorption ratio with increasing initial Cs concentration in the solution became slower and the maximum amount of Cs adsorbed by the sample increased. These results confirm that weathered phyllosilicates, vermiculite, interstratified biotite-vermiculite, and distorted biotite play important roles in Cs adsorption.

論文

湿式分級洗浄及び天然鉱物等による農地土壌等に含まれる放射性セシウム除去方法の実践的検討

伊藤 健一*; 宮原 英隆*; 氏家 亨*; 武島 俊達*; 横山 信吾*; 中田 弘太郎*; 永野 哲志; 佐藤 努*; 八田 珠郎*; 山田 裕久*

日本原子力学会和文論文誌, 11(4), p.255 - 271, 2012/04

放射性セシウムで汚染された土壌の減容化を検討するために、福島県飯舘村の農地土壌やグラウンド土壌に対し土壌分級洗浄実験を行った。その結果、水田,畑の土壌については分級洗浄により放射性セシウムの7, 8割を0.075mm以下の濁水として回収できること、また、グラウンドの砂質土壌については粗粒画分にも有意な量が分布しているが、分級洗浄の前に分散,振動,研磨などの処理を行うことにより、放射性セシウムをより細かい画分より回収できることを明らかにした。

口頭

粘土鉱物からのCs吸脱着機構の解明と減容化のための脱離法の開発,1; 福島産バーミキュライトによるCs吸脱着挙動

鈴木 伸一; 小林 徹; 矢板 毅; 門馬 利行; 中山 真一; 山田 裕久*; 八田 珠郎*; 横山 信吾*

no journal, , 

平成23年3月11日に発生した東北地方太平洋沖地震に伴う東京電力福島第一原子力発電所の事故により、大量の放射性物質(放射性セシウム)が大気中に放出され、福島県を中心に広範囲に拡散した。これらの放射性セシウムは、土壌中の粘土鉱物に吸着されている。本研究では、粘土鉱物の中でもセシウムを強固に吸着するとされているバーミキュライトに着目した。本発表においては、特に福島県小野町で産出されるバーミキュライトから水ひにより2$$mu$$m以下の粘土を回収し、セシウムの吸着試験及びセシウムを吸着させたバーミキュライトから酸や各種塩類、アルキルアンモニウム塩化合物等を用いた化学脱離研究を行ったのでその結果について報告する。発表では、放射性セシウムを用いた結果についても紹介する予定である。

口頭

福島県産バーミキュライトによるCs吸着と化学脱離について

鈴木 伸一; 矢板 毅; 門馬 利行; 中山 真一; 横山 信吾*; 八田 珠郎*; 山田 裕久*

no journal, , 

東京電力福島第一原子力発電所の事故により、大量の放射性物質(放射性セシウム: Cs)が大気中に放出され福島県を中心に広範囲に拡散し既に2年以上が経過した。これらの放射性Csの挙動には粘土鉱物が大きく関与しているが、粘土鉱物へのCsの吸着・脱着挙動の詳細は十分には解明されておらず、福島県内にはギガトンの汚染土壌が仮置き状態にあり現在も増え続けている。そこで、日本原子力研究開発機構では、物質・材料研究機構を含む12機関(8大学, 3独法, 1財団)とともに「セシウム吸脱着機構解明と減容化方法の開発」研究を平成24年度より開始した。原子力機構では、量子ビーム等の最先端の分析手法と計算科学を用いるとともに化学除染を駆使し、理論的に吸脱着機構を解明し、新しい脱離法の開発とその利用による放射性廃棄物の減容化を目指して研究を実施している。本発表においては、特に福島県小野町で産出されるバーミキュライトを用い、Csの吸着及び化学試薬を用いた脱離研究(化学除染)を行ったのでその結果について報告する。

口頭

Synthesis and Cs-adsorption behavior of phyllosilicates in saponite-phlogopite system

山田 裕久*; 横山 信吾*; 渡辺 雄二郎*; 森本 和也*; 鈴木 伸一; 矢板 毅; 八田 珠郎*

no journal, , 

As the result of Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant accident, the natural environment, especially soil, was widely contaminated with radioactive Cs. Phyllosilicates play the important roles for the remediation of the contaminated soil. Several phyllosilicates were prepared at hydrothermal conditions of 300 - 800 $$^{circ}$$C and 100 MPa, which were characterized by XRD, SEM and TEM. The selected products were investigated for Cs adsorption behavior by changing the initial concentration of Cs in a solution. The results indicated that the formation of trioctahedtral phyllosilicates were clearly dependent on synthetic temperature and chemical composition. Above 500 $$^{circ}$$C, the high crystalline saponite, which layer charge was up to 1.2, was obtained. Vermiculite with high-crystallinity was also formed above 500 $$^{circ}$$C, which layer charge was up to 2. The high Cs adsorption ability of synthetic saponite and vermiculite was confirmed in distilled water. The relationship between the Cs adsorption ratio and the initial Cs concentration in the solution clearly indicated that Cs adsorption behavior was well correlated with the amount of layer charge in smectite and vermiculite. Results confirm that phyllosilicates with high layer charge should be important for Fukushima-problem.

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