産業副産物を吸着剤とした放射性核種の拡散防止技術の開発

以工业副产物为吸附剂的放射性核素扩散防止技术开发

• 批准号: 15656238
• 负责人: 田中 知
• 金额: $ 2.18万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-15656238/
• 关键词: ヨウ素; セメント系吸着剤; 硫酸イオン; 亜硫酸イオン; 脱離; 吸着; 土壌; 核種; 吸着剤; 拡散防止; 産業副産物; 環境有害物質; 吸着機構

放射性核種の中で重要なヨウ素(I)のセメント系吸着剤への吸着挙動を窒素雰囲気下のグローブボックス中で,バッチ法で検討した.合成した純粋なAFtを20.0mMのKIO_3溶液(液固比100mL/g)に浸漬させ,42日間浸漬後,試料の上澄み溶液のI濃度をICP-AES(島津製作所,ICPS-1000IV)を用いて測定し,収着が平衡状態に達していることを確認した.この試料を孔径0.45μmのメンブランフィルターを用いて固液分離して,脱離実験のためのIO_3^-を収着させた固相試料を得た.IO_3^-を収着させたAFt 0.0900gを,H_2O,20.0mM K_2SO_4溶液,20.0mM K_2SO_3溶液,AFt溶解液(全てKOHを用いてpH 10.6に調整済み)の各9mlの脱離液(液固比100ml/g)に浸漬させた.浸漬期間は1時間〜42日間とした.一定期間浸漬後,メンブランフィルターを用いて固液分離し,液相についてはpH,及びICP-AESを用いてAl, S, Ca, I濃度を測定した.また,イオンクロマトグラフィー(島津製作所,LC-VP)を用いて,脱離したヨウ素のスペシエーションの測定を行った.固相については,アセトンで洗浄した後,真空乾燥させ,得られた粉末試料に対して,powder-XRD測定を行なった.本研究の結果から、各脱離液によってIO_3^-は,約1%〜8%脱離することがわかった.また,K_2SO_4溶液やK_2SO_3溶液による脱離量が,H_2OやAFt溶解液に比べて多いことから,AFt固相中のIO_3^-が,SO_4^<2->やSO_3^<2->と置換したと考えられた.さらに,K_2SO_3溶液による脱離量が最も多いことから,IO_3^-との置換にイオンの構造が関係している可能性が示唆された.しかし,K_2SO_3溶液を用いた上澄みのpHが初期のpHよりも高くなっていたことから,pHの違いにより脱離が促進されたことも考えられた.また全ての脱離液について,1日目以降,IO_3^-の脱離割合が時間とともに減少している.このことから,脱離したIO_3^-が固相に再収着した可能性が示唆されたが,この挙動について今後更なる検討を要することがわかった.さらにIO_3^-をAFt合成時に添加したヨウ素酸型AFtからの脱離実験も行っており,その結果との比較も行った.

Among the most important radionuclides, element (I) is the absorption of the isotope and the absorption of the isotope. After immersion for 42 days in a pure AFt solution of 20.0 mM KIO_3 (liquid-solid ratio 100mL/g), the concentration of I in the supernatant solution was determined by ICP-AES(ICPS-1000IV, Shimadzu Corporation) to confirm that the equilibrium state was reached. The pore size of the sample was 0.45μm, and the sample was separated from the solid phase by solid-liquid separation. IO_3 ^-was separated from the solid phase sample by AFt 0.0900g, H_2O, 20.0mM K_2SO_4 solution, 20.0mM K_2SO_3 solution. AFt solution (pH 10.6 adjusted by total KOH) was immersed in 9ml each of the stripping solution (liquid-solid ratio 100ml/g). Immersion period 1 time ~ 42 days. After immersion for a certain period, the pH of the liquid phase was determined by solid-liquid separation, and the concentrations of Al, S, Ca and I were determined by ICP-AES. (Shimadzu Manufacturing Co., Ltd.,LC-VP). After solid phase washing, vacuum drying, powder sample preparation,powder-XRD determination. The results of this study show that about 1%~ 8% of the separation solutions are separated from each other. In addition, the amount of SO_4 and SO_3 in K_2SO_4 and K_2SO_3 solutions is higher than that in H_2O and AFt solutions, and the amount of SO_4 and SO_3 in AFt solid phase <2->is higher than that in H_2O and AFt solutions<2->. In this paper, the possibility of the structural relationship between K_2SO_3 and IO_3 is discussed. K_2SO_3 solution was used to improve the pH of the solution. The separation time of IO_3 ^-and the separation time of IO_3 ^-decreases. This is the first time I've ever seen a person who's been in a relationship with someone else, and I've never seen a person who's been in a relationship with someone else. In addition to the addition of IO_3^-AFt to the synthesis of AFt, the separation of AFt from IO_3 ^-AFt was carried out.

项目成果

ヨウ素酸イオンを執着させたエトリンガイトおよびヨウ素酸型合成エトリンガイトからのヨウ素酸の脱離

附着有碘酸根离子的钙矾石中碘酸盐的解吸及碘酸盐型合成钙矾石

• 发表时间: 2004
• 期刊: 原子力バックエンド研究 11・1
• 作者: 長崎晋也;岡本賢一郎;田中 知;春口佳子;金子昌章
• 通讯作者: 金子昌章

T.Saito, L.Koopal, W.Riemsdijk, S.Nagasaki, S.Tanaka: "Adsorption of Humic Acid on Goethite : Isotherms, Charge Adjustments and Potential Profiles"Langmuir. (In press). (2004)

T.Saito、L.Koopal、W.Riemsdijk、S.Nagasaki、S.Tanaka：“腐植酸在针铁矿上的吸附：等温线、电荷调整和电势分布”Langmuir。