JRR-3改造工事に伴って発生したコンクリートのクリアランス; 放射能濃度の測定及び評価の結果

小越 友里恵; 里山 朝紀; 岸本 克己; 南里 朋洋; 鈴木 武; 富岡 修; 高泉 宏英*; 菅野 智之*; 丸山 達也*

JAEA-Technology 2017-017, 152 Pages, 2017/08

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原子力科学研究所では、1985年度から1989年度にかけて実施されたJRR-3改造工事に伴って発生し、原子力科学研究所の北地区にある第2保管廃棄施設の保管廃棄施設・NLに保管していた放射能レベルの極めて低いコンクリート約4,000tを対象としたクリアランスを行った。JRR-3改造工事に伴って発生したコンクリートのクリアランスにあたり、放射能濃度の測定及び評価の方法の認可申請について、2008年7月25日付けで文部科学大臣の認可を受けた。その後、2009年度からクリアランス作業を開始し、認可を受けた方法に基づき放射能濃度の測定及び評価を行い、順次、国による放射能濃度の測定及び評価の結果の確認を受け、2014年度に約4,000tの全てのコンクリートのクリアランス作業を終了した。また、クリアランスしたコンクリートは、再資源化を行い、原子力科学研究所内において、東北地方太平洋沖地震の復旧工事のための資材等として再利用した。本報告は、JRR-3改造工事に伴って発生したコンクリートの放射能濃度の測定及び評価の結果、国による放射能濃度の確認、クリアランスしたコンクリートの再利用状況、クリアランス作業に要した費用等の実績をとりまとめたものである。

Separation and recovery of radioactive cesium and strontium by metal-organic-frameworks

南川 卓也; 小越 友里恵; 桑原 彬; 山田 鉄兵*; Zanella, M.*; Jansat, S.*; Manning, T.*; Rosseinsky, M.*

no journal, , 

液体廃棄物中から、放射性セシウム(Cs)とストロンチウム(Sr)を取り除く材料としては、ゼオライトなど細孔性の材料が知られているが、これらの細孔は非常に安定であるため、細孔中からこれらの元素を取り出し、回収することや、細孔のサイズを自由に変化させることは困難である。一方、最近研究が進んできた配位高分子(MOF)は、配位子と金属を選択することで細孔をデザインできるため、細孔の大きさを自由に変化させることができる。また、この材料の細孔は、溶液の変化に敏感なため、一度取り込んだゲスト分子も溶液条件を変化させれば容易に取り出すことができる。本研究では、新規なMOFである(NH)[Ln(CO)(HO)] (Ln=Y, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu)を合成し、MOFの細孔サイズをこれまでにない方法で制御し、調整することで、溶液中からCsやSrを選択的に分離した。また、一度取り込んだCsやSrをMOFから回収する実験を行い、放射性廃棄物から有用な放射性金属元素を回収できる可能性を示した。

Synthesis, structure, and cesium uptake properties of novel rare earth organic frameworks

南川 卓也; 小越 友里恵

no journal, , 

細孔性材料によるセシウムの分離は、福島の事故以来非常に注目を浴びている。既存の細孔性物質の中でも、プルシアンブルーは特にセシウム選択性が高く、海水からのセシウム分離に期待されたが、プルシアンブルーの放射線分解により青酸が発生することから、福島では利用されなかった。一方、配位高分子は配位子と金属の組合せで細孔の大きさをコントロールできることから、近年盛んに研究されており、ガスやエタノールなど小分子の分離に利用されようとしているが、イオンの分離にはほとんど利用されていない。われわれは配位高分子の細孔を利用して、プルシアンブルーのような、堅固で小さい細孔をもった細孔性材料をつくれば、セシウムイオンを安全に海水中からでも回収できると考えた。そこでわれわれは、新規配位高分子Re(NH)(CO)(HO)(Re=Y, Eu, Tb, Dy, Ho, Er)を合成し、その構造を調べた。その結果、堅固で小さい細孔をもった細孔性材料の合成に成功したことを明らかにした。またこれらの配位高分子によって、セシウムが捕集できることを明らかにした。