放射性廃棄物の処理問題解決への第一歩－世界初の破砕反応データ取得に成功－

放射性廃棄物の処理問題解決への

第一歩

－世界初の破砕反応データ取得に

  成功－

2016年2月19日　理化学研究所

詳細は、リンクを参照して下さい。

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　理化学研究所（理研）仁科加速器研究

センター櫻井RI物理研究室の

ワン・へ国際特別研究員、

櫻井博儀主任研究員と多種粒子測定装置

開発チームの大津秀暁チームリーダー

らの研究チームは、理研の重イオン加速器

施設「RIビームファクトリー（RIBF）[1]」

を用いて、放射性廃棄物の主要な成分

であるセシウム-137

（137Cs、原子番号55、質量数137）と

ストロンチウム-90

（90Sr、原子番号38、質量数90）を

不安定核ビームとして取り出し、

破砕反応[2]のデータ取得に

世界で初めて成功しました。

　原子力発電所などで生じる放射性廃棄物

の処理問題は日本だけでなく、

世界的な問題です。

　この問題を解決するためには、

長寿命の放射性核種[3]を、

安定核種もしくは短寿命核種に効率良く

核変換し、放射能を弱める方法を

開発することが必要です。

　そのためには、開発の基盤となる

核反応データを取得することが重要です。

　研究チームが着目した137Cs

（半減期30.1年）と90Sr（半減期28.8年）

は、熱中性子捕獲反応[4]では、

核変換しにくいことが知られています。

　そこで核変換の反応として、

陽子と重陽子[5]を照射することにより、

これらの放射性核種を壊す反応

（破砕反応）を考えました。

　しかし、137Csと90Srの破砕反応の

確率やどうような核種にどれだけ変わる

のか、その基礎データはありません

でした。

　そこで研究チームは、RIBFを用いて

137Csと90Srをビームにし、陽子と重陽子

を標的にして照射する「逆反応法[6]」を

利用してデータを取得しました。

　実験の結果、陽子や重陽子に

137Csと90Srのビームを照射することで

起こる破砕反応の確率は、

熱中性子捕獲反応に比べて、

137Csで約4倍、90Srで約100倍大きい

ことが分かりました。

　また、重陽子は陽子に比べて、

破砕反応が起こる確率が約2割大きく、

ビーム核種を軽い核にする能力も高い

ことが明らかになりました。

　これは、陽子だけでなく重陽子ビーム

を利用した方法も破砕反応法には

有効だということを示しています。

　さらに、反応後の原子核の半減期の

分布から、137Csは89％、90Srは96％の

確率で安定核もしくは半減期1年以下の

短寿命核に核変換されることが

分かりました。

　今後、RIBFで多種多様な核変換データを

取得し、効率の良い核変換法を模索して

いきます。

　本研究は、文部科学省・原子力システム

研究開発事業の委託費（平成25～26年度）

で推進されました。

　成果は、欧州の科学雑誌

『Physics Letters B』のオンライン版で

1月11日より公開され、3月10日号に

掲載されます。

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　希望が出てきましたね。

　これからいろいろデータを取る必要が

あると思いますが、良いデータが取れる

と良いのですが、

　原子力発電所を稼働させた結果、

放射性廃棄物が出て、何もできず、

保管するのみ。

　それも、安全になるまでには、万年単位

の年月が必要なのですから、ひどいもの

です。

　こんなに無責任なものはないと思う。

　上手く核変換出来れば良いですね。

　核変換については、こんな話しも

ありますが、まだまだ実用的でない。

「放射性廃棄物の無害化に道？

　三菱重、実用研究へ」

　頑張ってはいるのですが、実用

と言うレベルにはまだ遠い。