由九州大學宇都宮聰副教授領導的國際合作研究小組(注)首次在福島縣的土壤中發現了含有钚(Pu)的燃料微粒,並在納米級。我分析成功了。
在 2011 年 3 月福島第一核電站事故釋放的物質中檢測到了微量钚,但由於顆粒的細小,難以闡明其物理和化學形態。另一方面,在發生災害時,一部分放射性銫以難溶於水的高濃度放射性銫微粒(CsMP)的形式釋放到環境中,擴散到關東地區。這一次,我從這些細小顆粒中發現了钚。
在這項研究中,CsMP 中所含的燃料細顆粒通過最先進的二次離子質量分析、同步輻射微束 X 射線分析、原子分辨率電子顯微鏡對鈾 (U) 和钚的同位素分析以及化學物種的鑑定。完成了。
結果,在 CsMP 內部發現了氧化鈾 (IV) 納米晶體,並顯示了钚和鋯(燃料包殼的一種成分)在鈾濃度中的局部化。此外,確定了燃料顆粒中鈾和钚的同位素比值(235U/238U約為0.0193,240Pu/239Pu約為0.347,242Pu/239P約為0.065),並通過計算代碼計算出輻照燃料的值被使用了。它匹配。
結果發現,钚作為燃料顆粒被吸收到 CsMP 中並釋放並擴散到環境中。還部分但直接地表明,钚在留在反應堆中的燃料碎片(與反應堆結構一起冷卻和固化的熔融核燃料)中以納米級不均勻分佈。預計它將有助於了解長期退役過程和燃料去除所需的退役特性。
注:此外,國立極地研究所、筑波大學、東京工業大學、赫爾辛基大學(芬蘭)、保羅謝勒研究所(瑞士)、Diamond Radiation Facility(英國)、南特大學(法國)、斯坦福大學(美國) ) ) 參與並共同進行了旨在為福島災後恢復做出貢獻的研究。