過去100万年規模の宇宙線起源81Kr変遷の復元による地下水絶対年代測定法の提案

基于重建过去百万年宇宙线起源81Kr跃迁的绝对地下水测年方法的提出

基本信息

批准号：
21K18921
负责人：
太田朋子
金额：
$ 4.08万
依托单位：
Nagaoka University of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-07-09 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21K18921/
关键词：
環境放射能地下水放射性希ガス放射性廃棄物同位体放射性Kr

项目摘要

高レベル放射性廃棄物（HLW）の処分サイトの選定は国際社会における課題である。地下深部の埋設部より放射性核種が滲出したときに、核種が地下深部を移動できる駆動力は地下水のみである。本邦の堆積岩地帯のフィールドで地下深部の核種情報、地下水年代（涵養時間）、地下水の起源情報を得るため以下の項目を実施した。１）堆積岩地帯の長岡地域およびその周辺の地質・地理情報等の調査を行った。実地調査で得られた情報を基に,現地の採水（放射性希ガス, 地化学情報, 放射性核種）で活用できる装置の製作・改良を行った。降雪の時期の調査にも対応できる装置の試作も行い、冬季の地下水のフィールド調査も可能となった。2）長岡地域の堆積岩地帯で地下水のフィールド調査を行った。フィールドで得られた地下水中の主要元素（陽イオン、陰イオン）をイオンクロマトグラフィーとICP-OESで分析を行い、水質情報を得た。地下水中の水同位体比（δD, δ18O）は安定同位体比分析装置（質量分析法）で実測を行った結果、分析した大部分の地下水の由来は天水および河川水起源と推定された。3）長岡地域でボーリング調査から複数深度の堆積岩の採取を行った。帯水層に相当する地層中の堆積岩を選定し、数地点の深度の岩石中のU系列核種の一部の実測を行った。4）地下環境の変化に伴う放射性希ガスの放出挙動を室内試験で再現する手法を模索し、室内実験系の確立を行った。放出された放射性希ガス濃度の実測を行い、定性情報を得られた。

在国际社会中，选择高级放射性废物（HLW）的处置地点是一个挑战。当放射性核素从地下深处渗出时，地下水是唯一允许核素向地下移动的驱动力。实施了以下项目，以获取有关日本沉积岩地区田野的深层地下地区，地下水时代（补给时间）和地下水的信息。 1）我们在Nagaoka地区及其周围沉积岩石地区的地质和地理信息进行了一项调查。根据从现场调查获得的信息，我们制造和改进了可用于当地水的设备（放射性稀有气体，地球化学信息，放射性核素）。我们还制作了原型，以适应降雪期间的调查，从而有可能在冬季对地下水进行调查。 2）地下水的现场调查是在纳加卡地区的沉积岩石区域进行的。通过离子色谱和ICP-OE分析了在现场获得的地下水中的主要元素（阳离子，阴离子），以获取水质信息。使用稳定的同位素比分析仪（质谱法）测量地下水中的水同位素比（ΔD，Δ18O），据估计，分析的大多数地下水的起源是雨水和河水的起源。 3）从Nagaoka地区的一项无聊的调查中收集了多深度沉积岩石。选择了与含水层相对应的地层中的沉积岩石，并测量了几个点深度的岩石中的一部分U系列核素。 4）我们寻求一种方法来复制由于实验室测试中地下环境的变化而导致放射性贵重气体的释放行为，并建立了实验室实验系统。测量了释放的放射性贵重气体的浓度，并获得了定性信息。