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山田 一夫*; 洞 秀幸*; 丸山 一平*; 粟飯原 はるか; 富田 さゆり*; 東條 安匡*; 渋谷 和俊*; 細川 佳史*; 五十嵐 豪*; 駒 義和
Proceedings of Waste Management Symposia 2024 (WM2024) (Internet), 7 Pages, 2024/03
Estimation of Cs and Sr contamination of concrete below the turbine pits after the Fukushima Daiichi NPP accident was carried out. Considerations were based on the type of cement and aggregate used, drying, carbonation and cracking of the concrete, and the contamination history, i.e. contact with contaminated water after a one-day immersion in seawater from the tsunami. The relationship between crack density and the amount of contaminated concrete was determined from the reproduction of crack density and the acquisition of apparent diffusion coefficients for cracked and uncracked areas from the immersion experiment with contamination history.
山田 一夫*; 東條 安匡*; 粟飯原 はるか; 富田 さゆり*; 洞 秀幸*; 渋谷 和俊*; 駒 義和; 五十嵐 豪*; 細川 佳史*; 丸山 一平*
Proceedings of Waste Management Symposia 2023 (WM2023) (Internet), 12 Pages, 2023/02
Experiments were conducted on mortar made from aggregates used in the Fukushima Daiichi NPP, which were dry carbonated and further cracks were introduced to reproduce the contamination history of the lower part of the turbine pit. The concrete was exposed to contaminated water after being in contact with seawater for one day due to the post-earthquake tsunami; Cs and Sr interacted differently with the constituent materials of the concrete and competitively adsorbed with ions in the seawater. The effects of various factors were quantitatively evaluated by experiment. Dry carbonation conditions enhanced infiltration but had a limited effect on cracking.
駒 義和; 山田 一夫*; 渋谷 和俊*; 細川 佳史*; 東條 安匡*; 日比野 陽*; 五十嵐 豪*; 丸山 一平*
no journal, ,
福島第一原子力発電所の廃止措置において大量のコンクリートが放射性廃棄物となる。放射性核種による汚染を推定するために、コンクリートの構造的、化学的な変化を考慮して
Csの浸透やコンクリートの物性に関する実験データを求め、解析モデルを構築した。これらにより汚染コンクリート量の推定を可能とした。さらに基礎的な検討の継続、検証のための観察と比較評価が必要である。
山田 一夫*; 東條 安匡*; 富田 さゆり*; 粟飯原 はるか; 五十嵐 豪*; 細川 佳史*; 丸山 一平*
no journal, ,
福島第一原子力発電所事故後、廃炉の最終段階で大量のコンクリート廃棄物の発生が予想される。汚染が表層に留まれば廃棄物量を大幅に減少できるため、汚染状況の推定は重要な研究課題である。これまで、Ca溶脱,中性化,乾燥,細骨材による吸着,イオン濃度など、種々の条件を考慮し、塩化物溶液からのCsとSrの浸透を、イメージングプレートを用いた定量マッピングにより評価してきた。しかし、タービンピット下部における現実の事故を考えると、放射性核種による汚染は単純塩化物溶液によるものではない。そこで、現実の汚染履歴を考慮したコンクリートへのイオン浸透を検討した。汚染履歴を再現し、モルタルへのCs-137とSr-90の浸透をイメージングプレートを用いて求めた。コンクリートへのCsとSrの浸透状況は、コンクリートの炭酸化、乾燥だけではなく、浸漬の履歴にも依存することが明らかとなった。
山田 一夫*; 檜森 恵大*; 東條 安匡*; 富田 さゆり*; 粟飯原 はるか; 五十嵐 豪*; 細川 佳史*; 丸山 一平*
no journal, ,
福島第一原子力発電所(1F)事故後、廃炉の最終段階で大量のコンクリート廃棄物の発生が予想される。汚染が表層に留まれば廃棄物量を大幅に減少できるため、汚染状況の推定は重要な研究課題である。これまで、Ca溶脱,中性化,乾燥,細骨材による吸着,イオン濃度,汚染履歴など、種々の条件を考慮し、CsとSrのコンクリート(モルタル)への浸透について、イメージングプレートを用いた定量マッピングにより評価してきた。しかし、現実のコンクリートには少なからずひび割れが存在する。本稿では、実履歴再現した浸漬条件下で、乾燥したモルタルへのCsとSrの浸透にひび割れが与える影響を実験的に評価する。CsとSrのひび割れ部での浸透深さに大きな差はなく、表層部に比べ深部2mmでの濃度は1桁以上低下した。材齢の進行に伴い、CsとSr両方とも、ひび割れ部の浸透が進むわけではなく、ひび割れがない部分の浸透の方が顕著であった。
富田 さゆり*; 小林 佑太朗*; 芳賀 和子*; 細川 佳史*; 山田 一夫*; 粟飯原 はるか; 五十嵐 豪*; 丸山 一平*
no journal, ,
福島第一原子力発電所の廃炉時に発生する大量のコンクリート廃棄物の処分計画において、事故後から廃炉時までの放射性核種の移行予測は有用である。重要核種であるCsとSrは、骨材やセメント系材料中のC-S-Hに収着されるため、Cs, Srの移行予測には骨材およびC-S-HへのCs, Srの収着モデルを実装した相平衡モデルが必要である。本研究では、福島第一原子力発電所コンクリートで使用されたものと同じ産地の骨材に対してCsおよびSrの収着試験を実施し、イオン交換反応を用いた骨材とCs, Srの相互作用をモデル化した。この結果を既報のC-S-Hへの収着モデルとともに相平衡-物質移動連成モデルに実装し、高濃度の汚染水が長く滞留していた1号機タービン建屋地下コンクリートを想定したコンクリートへのCs, Srの浸透計算を行った。
山田 一夫*; 丸山 一平*; 渋谷 和俊*; 東條 安匡*; 粟飯原 はるか; 細川 佳史*; 五十嵐 豪*; 駒 義和
no journal, ,
コンクリートの放射性物質による汚染機構に関して多くの研究が行われてきている。福島第一原子力発電所(1F)事故後の汚染の調査・推定において、考慮すべきこの1F事故特有の要因をまとめる。まず材料としてセメント種類と骨材、次いでコンクリートの状態として乾燥・炭酸化・ひび割れ、最後に汚染履歴として競合イオンと汚染水との反応がある。これらの要因は見かけの拡散係数や吸着量を1桁以上変化させ得るものであり、これらを考慮しない研究の参照や検討では不十分である。1F事故後のコンクリートの汚染はイオン浸透により発生しており、イオン浸透はコンクリート中の空隙と固相との相互作用による。相互作用はイオン交換と溶解再析出反応が考えられる。イオン交換の場合、通常のイオン吸着はイオン浸透を遅延せず、骨材によるCsの固定吸着などが著しい浸透遅延を引き起こす。競合イオンは固定吸着の場合でもイオン吸着を減じ、浸透を早める。