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C filler; Surfactant-driven interfacial and microstructural controlNiu, X.*; Elakneswaran, Y.*; 菊池 亮佑*; Li, A.*; Seralathan, S.*; 平木 義久; 佐藤 淳也; 大杉 武史; 加美山 隆*; Walkley, B.*
Cement and Concrete Research, 200, p.108096_1 - 108096_17, 2026/02
被引用回数：1 パーセンタイル：27.19(Construction & Building Technology)The incorporation of boron (B) as a neutron absorber into metakaolin-based geopolymers for the remediation of radioactive debris following nuclear accidents has attracted considerable attention. In this study, boron carbide (BC) was employed as a functional filler, while cetyltrimethylammonium bromide (CTAB) acted as both a dispersant and a stabiliser to enhance the neutron shielding properties of metakaolin-based geopolymers. Although the addition of BC improved processability via a roller-ball effect and had no discernible impact on the geopolymerisation process, its weakly polar, negatively charged surface led to the formation of a loose, weak-shell interfacial transition zone (ITZ) between the filler and the matrix, thereby reducing mechanical strength and chemical stability. In contrast, CTAB self-assembled into an interdigitated monolayer on the BC surface, reversing its surface charge to positive and promoting its uniform dispersion within the matrix. This work offers a promising approach for engineering high-performance, multifunctional geopolymer composites for nuclear and environmental applications.
Niu, X.*; Elakneswaran, Y.*; Li, A.*; Seralathan, S.*; 菊池 亮佑*; 平木 義久; 佐藤 淳也; 大杉 武史; Walkley, B.*
Cement and Concrete Research, 190, p.107814_1 - 107814_17, 2025/04
被引用回数：10 パーセンタイル：90.70(Construction & Building Technology)Metakaolin-based geopolymers have attracted significant interest in decontaminating radioactive debris from the Fukushima nuclear accident. This study explored the incorporation of boron (B) into geopolymers using boric acid as the source, with the goal of developing B-enriched geopolymers for enhanced radionuclide immobilisation and neutron capture potential.
Niu, X.*; Elakneswaran, Y.*; 菊池 亮佑*; 大杉 武史; 佐藤 淳也; 平木 義久; Chaerun, R. I.
no journal, ,
福島第一原子力発電所PCV内に存在する燃料デブリや汚染水中では、鉄・バリウム・炭酸塩などを主成分とする微粒 子・コロイドを含む複合的なスラリーが形成される。本研究では、こうしたコロイドをメタカオリン系ジオポリマーに取り込んだ際の物理化学的相互作用、構造形成挙動、及び固化性能への影響を体系的に評価した。
平木 義久; 佐藤 淳也; Chaerun, R. I.; Niu, X.*; Elakneswaran, Y.*; 吉田 幸彦; 大杉 武史
no journal, ,
In the process of decommissioning the Fukushima Daiichi Nuclear Power Station, a variety of radioactive wastes have been generated. As part of a national project in Japan, the exploration of cementation with solidification materials for waste management is underway. Alkali-activated materials (AAMs) are particularly significant in this context because they can be manufactured at room temperature and are highly effective at immobilizing radioactive materials. This project focusses on the application of potassium-based AAMs (K-AAMs) enhanced with boron to improve neutron absorption properties. The study investigates how the addition of boric acid affects the physical properties of K-AAMs and aims to optimize their performance for effective nuclear waste management.
平木 義久; 佐藤 淳也; Chaerun, R. I.; Niu, X.*; 菊池 亮佑*; Elakneswaran, Y.*; 吉田 幸彦; 大杉 武史
no journal, ,
本事業では福島第一原子力発電所事故で生じた微粒子状の燃料デブリや汚染水処理二次廃棄物を対象として、ホウ素を添加して中性子吸収能を持たせたカリウム系ジオポリマー固化の適用可能性を示すことを目的としている。酸化ジルコニウムや酸化鉄を模擬廃棄物として混合させたジオポリマー固化体を作製し、ペーストの硬化時間や固化体からの水素発生量の測定を行った。本件ではその結果について報告する。
菊池 亮佑*; 竹内 望*; Elakneswaran, Y.*; Niu, X.*; 大杉 武史; 佐藤 淳也; 平木 義久; Chaerun, R. I.
no journal, ,
福島第一原子力発電所の一次格納容器(PCV)内に存在する燃料デブリと汚染水を安定化・固化する技術が求められている。本研究では、代表的な活性フィラーであるメタカオリンについて、既製品間の仕様と硬化前・硬化後の特性を比較すると共に、原料の安定供給を鑑み、国内産メタカオリンの製造とその特性評価を行った。
Elakneswaran, Y.*; Niu, X.*; 菊池 亮佑*; 大杉 武史; 佐藤 淳也; 平木 義久; Chaerun, R. I.
no journal, ,
福島第一原子力発電所の一次格納容器(PCV)内に存在する燃料デブリと汚染水を安定化・固化する技術が求められている。本研究では、中性子吸収材としてのホウ素を含むジオポリマーの製造と特性評価を行った。
