波長分散型蛍光エックス線分析法による地質試料中の臭素及びヨウ素濃度の測定

渡邊 隆広; 木田 福香; 山崎 慎一*; 山岸 裕幸*; 落合 伸也*; 松中 哲也*; 奈良 郁子; 土屋 範芳*

分析化学, 74(10-11), p.611 - 619, 2025/10

https://doi.org/10.2116/bunsekikagaku.74.611

堆積物等の地質試料中の臭素及びヨウ素濃度は、過去の海水準の変化、津波や高潮による陸域への海水の浸入など、種々の自然現象を理解するための重要な情報となる。しかし、地質試料に適用可能な標準試料が少ないことから、これまで蛍光エックス線分析装置(XRF)を用いた研究成果の報告例は限られていた。本研究では、標準試料の候補を新たに探索・選択することで東濃地科学センターにおける波長分散型XRFでの臭素及びヨウ素の濃度測定に必要な補正式を作成することができた。今回は地質試料の臭素濃度の範囲に概ね合致する約100mg/kgまで、ヨウ素濃度では約50mg/kgまでの補正式を作成することに成功した。

Characterization and storage of radioactive zeolite waste

山岸 功; 永石 隆二; 加藤 千明; 森田 圭介; 寺田 敦彦; 上地 優; 日野 竜太郎; 佐藤 博之; 西原 健司; 津幡 靖宏; et al.

Journal of Nuclear Science and Technology, 51(7-8), p.1044 - 1053, 2014/07

https://doi.org/10.1080/00223131.2014.924446

福島第一原子力発電所の放射性塩水の処理で発生した使用済ゼオライト吸着塔の安全保管を目的として、ゼオライト系吸着材Herscheliteの基礎特性を研究し、水素発生及び容器の塩分腐食を評価した。Herschelite試料の水素発生量は、試料の水位と溶存種に依存する。これは、発生した水素が、水面へ拡散移動する過程で、ラジカルにより酸化されるためである。このような水の液深効果を考慮して、海水あるいは純水に浸かったHerscheliteからの水素発生率を評価した。これら基礎特性データを用いて、基準となる崩壊熱504Wの吸着塔内の水素濃度を熱流動解析した。その結果、塔内に残留する洗浄水の有無に係わらず、水素濃度は爆発下限界(4%)に至らないと評価された。吸着塔容器材料であるステンレス鋼SUS316Lの定常腐食電位は、吸収線量率とともに増加したが、Herscheliteを共存させることで増加が抑制された。崩壊熱504Wの吸着塔底部の環境は750Gy/h-60C以下と評価され、20,000ppmCl濃度以下では、Herscheliteと接触した316L鋼の局部腐食は直ちに発生しないと考えられる。

廃ゼオライトの長期保管方策の検討; ゼオライト吸着塔を用いた塩分洗浄挙動評価,1

佐藤 博之; 寺田 敦彦; 林田 均; 上地 優; 小林 順; 山岸 功; 森田 圭介; 加藤 千明

JAEA-Research 2013-042, 25 Pages, 2014/03

JAEA-Research-2013-042.pdf:5.13MB

福島原子力発電所事故の滞留水処理で使用済みとなったゼオライト吸着塔(KURION吸着塔)は、塩分腐食を防ぐために、内部を淡水で洗浄し長期保管されている。しかし、残留する塩分量によっては腐食への影響も懸念されることから、腐食評価のために海水系小規模試験を通して、その洗浄効果の検証を進めている。洗浄状態は対象となる装置に依存することが考えられることから、KURION吸着塔を用いた洗浄試験を実施している。試験は、KURION吸着塔内を1,650ppmNaCl水(1,000ppmCl相当)で満水にした後に容積流量4.5m/hで純水を注入して洗浄し、吸着塔の排水から洗浄時のサンプル水を取ってCl濃度を計測した。その結果、吸着塔内のCl濃度は、吸着材充填体積の約2倍の通水量で1,000ppmから0.5ppm以下にまで低下し、KURION吸着塔において洗浄効果が高いことを確認した。

廃ゼオライトの長期保管方策の検討,6; 線照射下における塩分を含むゼオライト中のステンレス鋼の腐食挙動

加藤 千明; 佐藤 智徳; 中野 純一; 佐藤 博之; 寺田 敦彦; 森田 圭介; 山岸 功

no journal, , 

福島第一原子力発電所事故の水処理で発生する廃ゼオライト吸着塔の長期保管の基礎的検討として、吸着塔の腐食評価のために、線照射下における人工海水を含んだゼオライト中のステンレス鋼(SUS316L)の電気化学試験を行った。ステンレス鋼の孔食発生電位は線照射の影響を受けないが、ステンレス鋼の定常自然浸漬電位は線照射により貴化することが明らかとなった。この線照射による定常自然浸漬電位の貴化はゼオライト共存により抑制された。廃ゼオライト吸着塔の長期保管にあたっては、純水洗浄などの適切な前処理や塔内環境の推定が必要と考えられる。

Polarized neutron reflectometer SHARAKU with 2-D MWPC in J-PARC

山崎 大; 曽山 和彦; 宮田 登*; 笠井 聡*; 阿久津 和宏*; 花島 隆泰*; 久保田 正人; 青木 裕之; 鈴木 淳市*; 藤 健太郎; et al.

no journal, , 

試料垂直型偏極中性子反射率計「SHARAKU」では、薄膜試料の表面や界面で起こるoff-specular反射、Grazing angle SANSの測定を目指して2次元MWPC中性子検出器を整備している。MWPCは、0.5mmピッチのワイヤーによる個別読み出し方式を採用し、各々の信号ラインにASD-ASICを配置することで、高速・高効率を実現している。本実験では、BL17ビームラインにおいて、Ni/Ti多層膜を試料として中性子反射率実験を行った。その結果、1.8mmの空間分解能を確認し、qz-qx方向について明瞭なシグナルを記録した。本報告では、2次元MWPCの特性とその中性子反射率測定への応用について述べる。

廃ゼオライトの長期保管方策の検討,3; 廃ゼオライト吸着塔の塩分洗浄試験

佐藤 博之; 上地 優; 寺田 敦彦; 加藤 千明; 森田 圭介; 山岸 功

no journal, , 

福島第一原子力発電所事故の水処理で発生する廃ゼオライト吸着塔の長期保管方策検討の一環として、吸着塔の腐食評価のため、使用前のKURION吸着塔を用いて塔内塩分洗浄効果の検証試験を行った。その試験概要と成果について報告する。

廃ゼオライトの長期保管方策の検討,2; 塩分を含むゼオライト中におけるステンレス鋼の腐食挙動

加藤 千明; 佐藤 博之; 上地 優; 寺田 敦彦; 森田 圭介; 山岸 功

no journal, , 

福島第一原子力発電所事故の水処理で発生する廃ゼオライト吸着塔の長期保管方策検討の一環として、吸着塔の腐食評価のため、人工海水を含んだゼオライト中におけるステンレス鋼(SUS316L)の電気化学試験並びに腐食試験を行った。その試験概要と成果について報告する。ゼオライトには、愛子産の天然ゼオライト(モルデナイト)とKurion社提供のHerscheliteを用いた。市販SUS316Lステンレス鋼を用いて、人工海水を含んだゼオライト共存系における孔食電位測定と腐食試験を行った。比較のためにゼオライトが共存しない単純浸漬試験も行った。単純浸漬で得られる孔食発生電位とゼオライト共存系とえ得られる値に大きな違いは生じなかった。吸着塔内の環境は不明な点が多いが、適切な塔内洗浄によりClイオン濃度が低減できていれば、単純浸漬で得られる結果と同様に、塔内の局部腐食の可能性を小さくすることができると考えられる。

廃ゼオライトの長期保管方策の検討,4; 水素拡散解析評価

寺田 敦彦; 上地 優; 佐藤 博之; 西原 健司; 永石 隆二; 森田 圭介; 山岸 功; 日野 竜太郎

no journal, , 

日本原子力研究開発機構では、東京電力福島第一原子力発電所における高濃度汚染滞留水の浄化処理に用いられたゼオライト吸着塔(KURION)の長期保管方策の検討を進めており、その一環として実施している水素の拡散挙動に基づく水素濃度の解析評価結果について報告する。