復興支援特定研究助成

復興支援特定研究-04

研 究 題 目
最終処分場内に用いられる土壌層の放射性Cs 保持能向上に関する研究
所属機関・役職
岩手大学 理工学部 助教
代 表 研 究 者
石川 奈緒

【研究目的】

福島第一原子力発電所の事故により環境中に放出された放射性物質によって、放射性物質を含む廃棄物が大量に発生した。放射性Cs濃度レベルの比較的低いものは、管理型最終処分場において放射性Csを保持すると言われている土壌層で廃棄物を囲む処分が行われている。一方、既に処分場の浸出水から放射性Csが検出されたとの報告があり、処分場内に放射性Csを封じ込めるためのより安全な方法を開発する必要がある。本研究では、土壌層のCs保持能を評価し、不十分な場合にCs保持能を向上させる方法として、Csを保持できる鉱物を土壌に混合した鉱物混合土壌層を提案し、鉱物および土壌の種類によるCs保持能の向上性について検討した。

【研究方法】

土壌の放射性Cs保持能を向上する方法として、Cs保持能が高い鉱物と土壌を混合した鉱物混合土壌を作成し、放射性Csを添加した最終処分場浸出水と接触混合させ、放射性Csの収着量を測定した。鉱物には、Cs保持に有用であることが報告されているゼオライト、イライト、バーミキュライトを用い、また土壌は黒ボク土、褐色森林土、灰色低地土の3種類について検討した。実験は、鉱物または土壌でのCs保持能評価実験と、鉱物混合土壌でのCs 保持能評価実験を行った。

【研究成果】

まず鉱物について管理型最終処分場浸出水中のCs保持能確認した結果、浸出水中の放射性Csを保持できる鉱物として、ゼオライトとバーミキュライトが有効である可能性を明らかにした。そこで、3種類の土壌へゼオライトまたはバーミキュライトを混合し、土壌のCs保持量の変化を確認したところ、どちらの鉱物を混合しても土壌へのCs固定量は増加し、特に有機物を多く含む黒ボク土と褐色森林土では固定量の増加が顕著であった。
したがって、Cs保持能の向上については、土壌の種類によって鉱物を混合することによる有効性が異なり、有機物含有量が多い土壌は鉱物を混合する効果が高い傾向が見られた。

【まとめ】

今後は土壌の種類を増やし同様の実験を行うことで、土壌の種類またはその土壌が持つ理化学特性からCs保持能を評価し、十分なCs保持能を発揮するための鉱物混合比を推定できる評価方法を構築する予定である。これまでの成果とともに、今後の本研究の推進は、放射性Csを含む廃棄物の処理において処分場の周辺住民への安全、安心に貢献し、復興へ向けた環境保全に役立つ。