長半減期アクチノイド系列元素の環境中における挙動についての研究

长半衰期锕系元素在环境中的行为研究

• 批准号: 21K03678
• 负责人: 向井 広樹
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: The University of Tokyo (2022)University of Tsukuba (2021)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2023-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K03678/
• 关键词: 粘土鉱物; ユーロピウム; 誘導結合プラズマ質量分析法; 集束イオンビーム／透過型電子顕微鏡法; 電子線マイクロアナライザー; 高レベル放射性廃棄物地層処分; アクチノイド; 電子顕微鏡

本研究では、AmのアナログとしてEuを用いて黒雲母、ハイドロバイオタイト、カオリナイト、モンモリロナイトといった各種の粘土鉱物について、吸着・脱離実験を行うとともにEPMAやSTEM-EDS、IPオートラジオグラフィを用いて観察・分析を直接的に行った。吸着実験では、pHの上昇とともにEu吸着率が増加する傾向が各粘土において見られた。また低pH（3～5程度）においてはハイドロバイオタイトが特に他の粘土鉱物よりも高い吸着率を示していた。一方脱離実験では、カオリナイトからはEuが比較的よく脱離したが、黒雲母およびハイドロバイオタイトにおいて強くEuが固定されていることが示唆された。さらにEPMAによってEuを吸着させた黒雲母およびハイドロバイオタイトの試料について、元素マッピングを測定した。その結果、黒雲母およびハイドロバイオタイトでは粒子の端の方にEuがよく濃集しており、ハイドロバイオタイトではさらに粒子の層間にもEuが侵入していることが明らかになった。またSTEM-EDSの分析による結果、カオリナイトでは粒子内部にEuが入ることはなく表面付近に濃集しており、モンモリロナイトに関しては、Euはほとんど均質に層間に入っていることが示唆された。以上の結果から、環境中において、黒雲母やハイドロバイオタイトに収着されたAm-241, 243といったアクチノイド系列放射性核種は安定に固定されることが考えられる。またこれまでに得られた成果によって、日本地球惑星科学連合2022年大会や日本放射化学会第66回討論会(2022)といった学会において研究発表を行っている。

This study で は, Am の ア ナ ロ グ と し て Eu を with い て black mica, ハ イ ド ロ バ イ オ タ イ ト, カ オ リ ナ イ ト, モ ン モ リ ロ ナ イ ト と い っ た various 鉱 の clay content に つ い て, sorption from be 験 を line う と と も に EPMA や STEM - EDS, IP オ ー ト ラ ジ オ グ ラ フ ィ を with い て を 観 examine, analysis directly The に line った. Sorption be 験 で は rising, pH の と と も に Eu が sorption rate raised plus す る tendency が each clay に お い て see ら れ た. ま た low pH (3 ~ 5 degree) に お い て は ハ イ ド ロ バ イ オ タ イ ト が に him 鉱 の clay content よ り も high い を sorption rate in し て い た. Side from be 験 で は, カ オ リ ナ イ ト か ら は Eu が comparison よ く from し た が, black mica お よ び ハ イ ド ロ バ イ オ タ イ ト に お い て strong く Eu が fixed さ れ て い る こ と が in stopping さ れ た. さ ら に EPMA に よ っ て Eu を sorption さ せ た black mica お よ び ハ イ ド ロ バ イ オ タ イ ト の sample に つ い て, element マ ッ ピ ン グ を determination し た. そ の results, black mica お よ び ハ イ ド ロ バ イ オ タ イ ト で は particle の の end party に Eu が よ く concentration し て お り, ハ イ ド ロ バ イ オ タ イ ト で は さ ら に particle の interlayer に も Eu が intrusion し て い る こ と が Ming ら か に な っ た. ま た STEM - EDS analysis の に よ る results, カ オ リ ナ イ ト で internal に Eu が は particles into the る こ と は な く surface concentration し paying nearly に て お り, モ ン モ リ ロ ナ イ ト に masato し て は, Eu は ほ と ん ど homogeneous に interlayer に into っ て い る こ と が in stopping さ れ た. の above results か ら, environment に お い て, black mica や ハ イ ド ロ バ イ オ タ イ ト に 収 the さ れ た Am - 241, 243 と い っ た ア ク チ ノ イ ド series radioactive nuclide は settle に fixed さ れ る こ と が exam え ら れ る. ま た こ れ ま で に have ら れ た results に よ っ て, Japan commissure planet earth science conference や radiation chemical society of Japan in 2022. 66 back to the workshop (2022) と い っ た learn に お い て research 発 table line を っ て い る.

项目成果

各種の粘土鉱物におけるEu吸着状態についての研究

不同粘土矿物中Eu吸附状态的研究

• 发表时间: 2022
• 作者: Wu Ting;Wang Daohong;Takagi Nobuyuki;向井広樹
• 通讯作者: 向井広樹

Sorption/desorption behavior of Eu(Ⅲ) onto clay minerals

Eu(Ⅲ)在粘土矿物上的吸附/解吸行为

• 发表时间: 2022
• 作者: McCain;N. Matsuda;K.D. McKeegan;M-C. Liu;A. Yamaguchi;M. Kimura;N. Tomioka;M. Ito;M. Uesugi;N. Imae;N. et al.;Hiroki Mukai
• 通讯作者: Hiroki Mukai