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濱 克宏
JAEA-Data/Code 2016-006, 23 Pages, 2016/07
日本原子力研究開発機構東濃地科学センターでは、地層処分技術に関する研究開発のうち深地層の科学的研究の一環として、結晶質岩を主な対象とした超深地層研究所計画を進めている。超深地層研究所計画は、地表からの調査予測研究段階、研究坑道の掘削を伴う研究段階、研究坑道を利用した研究段階の3段階からなる計画である。本稿では、第3段階の調査研究として進めている岩盤中の物質移動研究に関する研究について、岩盤中に存在する天然のウラン系列核種およびトリウム系列核種に関する既存のデータをコンパイルするとともに、これらデータを利用して、物質の移動特性の評価を試みた。
坂本 義昭; 石井 友章*; 稲川 聡*; 軍司 康義*; 武部 愼一; 小川 弘道; 佐々木 朋三*
原子力バックエンド研究, 8(1), p.65 - 76, 2001/09
ウラン廃棄物の浅地中処分の安全評価において必要となる通気層環境(ローム-雨水系)及び帯水層環境(砂-地下水系)でのウラン及びウラン娘核種である鉛,ラジウム, アクチニウム,トリウム,プロトアクチニウム,ウランの分配係数のpH依存性を求め、これらの元素の吸着形態について検討を行った。 鉛,ラジウム,アクチニウム,トリウム,プロトアクチニウム,ウランの分配係数のpH依存性に対して,各元素の存在形態と土の陽イオン交換容量及び表面電位特性を基にして、イオン交換吸着及び表面錯体形成による吸着を組み合わせた吸着反応のモデル計算を行った結果、各元素に対する吸着挙動とその分配係数をおおむね表すことが可能であることを示した。
石井 友章*; 稲川 聡*; 軍司 康義*; 坂本 義昭; 武部 愼一; 小川 弘道; 佐々木 朋三*
原子力バックエンド研究, 8(1), p.55 - 64, 2001/09
ウラン廃棄物の浅地中処分の安全評価に必要となるウラン系列核種(鉛,ラジウム,アクチニウム,トリウム,プロトアクチニウム,ウラン)の分配係数を通気層環境及び帯水層環境で求めた。通気層環境としてはローム等の4種類の土と雨水の組み合わせ、帯水層環境としては砂等の3種類の土・岩石と地下水の組み合わせで各元素の分配係数をバッチ法により測定した。通気層環境と帯水層環境での分配係数を比べると、アクチニウム以外の元素で通気層環境での分配係数が帯水層環境よりも10倍~100倍大きい値が得られた。また、土の代表的な物性値である陽イオン交換容量(CEC)及び比表面積と各元素の分配係数の関係を求めた結果、鉛,ラジウム,プロトアクチニウムについてはおおむねこれらの物性値と分配係数に相関が認められた。
松井 裕哉; 濱 克宏; 太田 久仁雄; 齊藤 宏; 杉原 弘造
JNC TN7410 2000-004, 16 Pages, 2000/04
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柳瀬 信之; 佐藤 努; 飯田 芳久; 関根 敬一
Radiochimica Acta, 82, p.319 - 325, 1998/00
クンガラウラン鉱床におけるウラン及びアクチニウム系列核種の水平及び深さ方向の2次元分布を、ガンマ線スペクトロメトリーにより求めた。U-238とTh/U放射能比の深さ方向の分布から、クンガラ鉱床の風化帯を3つの部分に分けることができた。5mより浅い表層では、雨水による速い移動によりウラン濃度は低く、5-20mの中層では、鉄鉱物へのウランの固定などによりウラン濃度は比較的高く、しかも35万年以内の顕著な移動は検出できなかった。より深い20-28m層では、1次鉱床から溶出したウランが下流方向150mにわたって移動沈着していた。また、2次鉱床に残っているウランの割合を計算すると、表層、中層及び深層でそれぞれ2-9%、13-58%及び14-29%であった。最も高かったのは深さ15mの2次鉱床の中心であった。したがって、移行率では1-3百万年の間に表層、中層及び深層で91-98%、42-87%及び71-86%のウランが鉱床から移行したと推定できた。
柳瀬 信之; T.E.Payne*; 関根 敬一
Geochemical Journal, 29, p.31 - 54, 1995/00
被引用回数:23 パーセンタイル:46.53(Geochemistry & Geophysics)クンガラウラン鉱床中のウラン系列核種の移行挙動を研究するために、地下水中の核種濃度及び放射能比を求めた。深さ20m以浅の地下水のU/U比は1より小さく、30m以深では1より大きかった。Thはウランに比べ地下水中では非常に動きにくかった。Ra/U比から、RaはUに比べ風化帯(30m以浅)より非風化帯(30m以深)で動きやすかった。これは風化帯ではMnやFeを含む風化二次鉱物に、Raが共沈あるいは吸着されるためと考えられる。Rnは地下水中にUより3桁以上過剰に存在し、Pb/Rn比からはPbの地下水中での滞留時間約6日が推定できた。以上の結果から、クンガラウラン鉱床では、ウラン系列核種の非平衡は、酸化還元状況の反映である風化の度合い、溶解共沈吸着現象、及びアルファリコイル機構によって支配されていると考えられる。
柳瀬 信之; 関根 敬一
Materials Research Society Symposium Proceedings, Vol.353, 0, p.1235 - 1242, 1995/00
地層中における超ウラン元素の長期の移行挙動を類推する1つの方法として、ウラン系列核種を用いたナチュラルアナログ研究がある。その際、基礎的なデータとして地層中の岩石や地下水中のウラン系列核種の分布を知る必要がある。そのためには迅速で簡便な測定方法が必要である。そこで、複雑で時間のかかる線スペクトロメトリーに代わり、より簡便な線スペクトロメトリーの有用性を検討した。その結果、UとThについては、それぞれ0.1及び1Bq/g以上の試料について充分適用可能であることが分かった。さらに、この方法で実際のクンガラ鉱床の試料を測定したところ、地表付近の岩石については、鉱床でウランの溶出が、また南東方向の地下水流付近でウランの蓄積が見い出された。
大貫 敏彦; 渡辺 昭次*; 村上 隆
Mater. Res. Soc. Symp. Proc., Vol. 212, p.733 - 740, 1991/00
ウラン系列核種の地中移行をコンピュータモデルを用いて検討した。モデルでは、ウラン系列核種の吸着サイトとして、強く結合するサイトと弱く結合するサイトの2種類のサイトを仮定した。また、短半減期核種であるThの役割についても考慮した。計算の結果、1つのサイトを仮定したモデルではUとUの移行速度の違い(一般に観察されている現象)は導かれなかった。Thの寄与と2つの吸着サイトを仮定したモデルでは、UとUの見かけの移行速度の違いを表現することができた。したがって、ウラン系列核種の地中移行にはThが重要な役割を果たし、吸着サイトとしては2種類のサイトを仮定する必要がある。
大貫 敏彦; 村上 隆; 関根 敬一; 柳瀬 信之; 磯部 博志; 小林 義威
Materials Research Society Symposium Proceedings, Vol. 176, p.607 - 614, 1990/00
変質した石英-緑泥石中のウラン系列核種移行挙動をオーストラリア、クーンガウにおける核種濃度分布データを用いて研究した。U/UおよびTh/U放射能比の分布から、核種の移行は深さにより異なることが明らかとなった。また、U/UとTh/Uの関係から、UとUの遅延係数は異なりUの遅延係数がUよりも大きかった。その値は深さにより異なり、浅層部では1.1、中層部では1.9であった。X線回折解析より、緑泥石が変質により、カオリナイト-スメクタイトおよびゲータイト、ヘマタイトへ変わっているのが観察された。深さによるウラン系列核種の移行挙動の違いは緑泥石の変質に伴う層構成分質の違いによるものと考えられる。
竹内 絵里奈; 富田 純平; 小原 義之
no journal, ,
一般的な地下水ではRa濃度と塩分に正の相関があるが、人形峠環境技術センター内露天採掘場跡地では低塩分にも関わらずRa濃度が高い地下水が存在する。本研究では、人形峠環境技術センター内露天採掘場跡地の地下水中のRa同位体、岩石試料のU系列とTh系列の核種濃度の測定を行い、淡水系にも関わらずRaが高濃度となる地下水の成因について考察した。本研究で得られた地下水中Ra濃度は、塩分の増加とともに高くなる傾向が見られ、国内の淡水系地下水と比べると塩分から予想される値よりも高い濃度であった。地下水中のRa濃度が最も高濃度であった観測孔に着目すると、U抽出後に捨石中のTh同位体(Th, Th)から成長するRa同位体の放射能比(Ra/Ra)は、地下水中のRa/Ra放射能比よりも1桁以上高く見積もられる。このため、捨石中のTh同位体の壊変に伴う反跳によるRaの供給では、水中のRa/Ra放射能比を説明することは困難であり、水中のRaは捨石中のRaを高濃度に含む鉱物等からの溶出により水中へ供給されている可能性が考えられた。