[M-AG39] ラジオアイソトープ移行：福島原発事故環境動態研究の新展開

[MAG39-09] 深部地下のアクチノイドの移行に影響を与える地下水成分の研究

*桐島 陽¹、寺崎 万里子¹、宮川 和也²、岡本 芳浩²、秋山 大輔¹ (1.東北大学、2.日本原子力研究開発機構)

キーワード：放射性廃棄物、深部地下水、アクチノイド、地下研究施設

高レベル放射性廃棄物地層処分システムの安全評価のためには廃棄物中の放射性核種が実際の深部地下水中でどのような化学種となっているのかを知る必要がある。本研究では、特に長い半減期を持つマイナーアクチノイド（MA）に着目して研究を行った。MAが地層中で深部地下水と接触した際どのような化学種となるのかを調べるために、堆積岩系（幌延）深部地下水および結晶質岩系（瑞浪）深部地下水にMAと化学的挙動の近いアナログ元素としてランタノイド（La, Sm, Ho）およびUを添加し、処分後地下水に接触した場合を想定した試料を作製した。次に、この試料を孔径の異なる二種類のフィルタで逐次ろ過した。ろ過前の試料と第1段階のフィルタでろ過した後のろ液試料、第2段階のフィルタでろ過した後のろ液試料の、各溶液試料中の添加元素（La, Sm, Ho, U）濃度を測定することで、深部地下水中の添加元素の固液分布を調べた。さらに、化学平衡計算を行い深部地下水中での添加元素の化学種を推定した。また、溶液試料をろ過したフィルタ試料の表面分析を行うことで、平衡計算より示された添加元素の固相化学種がフィルタに捕集されているか確認した。結果から、3価陽イオンとなるLa, Sm, Hoは幌延深部地下水中で沈澱種となる割合が高く、その主要な化学種はリン酸塩であった。瑞浪深部地下水中では沈澱種、コロイド種、溶存種がそれぞれある程度の割合存在し、沈澱種およびコロイド種の化学種は水酸化物や水酸化炭酸塩、フッ化物といった複数の固相で構成された。一方、ジオキソイオンとなるUはどちらの深部地下水中でも溶存種として存在し、その化学種は炭酸錯体とみられる。また、リン酸イオンやその他の成分による深部地下水中での化学挙動への影響はほとんど無かったと言える。