게시 및 게시 날짜 : 2012/09/05

물에서 용해 된 바카라 사이트 주소성 세슘의 저농도의 단순하고 빠른 측정

-후쿠시마 현의 강 해부에서 용해 된 바카라 사이트 주소성 세소 농도의 정화-

포인트

  • 약 30 분 안에 물 1 리터당 001 Becquerels (BQ)의 저농도로 바카라 사이트 주소성 세슘 분석
  • 프로이센 블루가 지원하는 비직대 직물을 사용하여 환경 해수에서 바카라 사이트 주소성 세미 슘을 집중시키는 기술 개발
  • 후쿠시마 현 내에서 농업용 물과 강수를 모니터링하고 농작물에 미치는 영향을 평가하기를 희망합니다

요약

바카라 커뮤니티 (Nomaguchi ARI 회장) (이하 "AIST"라고 언급) 지구 자원 및 환경 연구 부서 [연구 부서 책임자 Komai Takeshi] 연구원 Yasutaka Toruo, Geosphere Environmental Risk Research Group 및 최고 연구원 Kawabe Nonari,Nanosystems Research Division[연구 부서 이사 Yase Kiyoshi] Green Technology Research Group의 이사 인 Kawamoto Toru는 Agriculture Water and River Water (Environmental Water)에서 낮은 농도를 제공하기 위해 일본 환경 과학 Co, Ltd [대표 이사]와 협력 할 것입니다용해 상태(물에 용해)Rakuactive CesiumPrussian Blue우리는 지원되지 않는 직물로 집중하여 이전보다 빠른 분석을 허용하는 기술을 개발했습니다

환경 해역에서의 바카라 사이트 주소성 세소는 주로 용해됩니다서스펜션 재료접착력이 있기 때문에 주목을 끌고 있으며 용해 된 바카라 사이트 주소성 세슘은 식물에 쉽게 흡수됩니다 용해 된 바카라 사이트 주소성 세슘 농도는 여러 곳에서 물의 리터당 02 bq (BQ/L이라고 함) 당 02 bq 미만으로 매우 낮 으며이 방법에 사용됩니다게르마늄 반도체 탐지기로 약 6 ~ 13 시간 동안조차도 정량화를 수행 할 수 없습니다 따라서 오랜 시간 동안 많은 양의 물을 집중시켜 측정해야했습니다 이번에 개발 된 기술은 물에 저농도의 용해 된 바카라 사이트 주소성 세소가 장기간 2L의 물을 측정하기위한 기존의 방법의 약 1/10 (001bq/L)의 농도로 측정 될 수 있으며, 전처리 및 기존 방법의 1/10 미만의 측정 시간 (각각 약 30 분 내에 수행 될 수 있음)

이 방법을 사용하여 후쿠시마 현에서 농업용 물과 산악 물을 모니터링 한 결과, 용해 된 상태에서의 바카라 사이트 주소성 세슘의 농도는 약 001 bq/L ~ 009 bq/L에서 낮은 것으로 확인되었다 (총 바카라 사이트 주소성 세슘 농도는 017 bq/L ~ 29 bq/L) 후쿠시마 현의 농업용 물과 산림 유출과 같은 환경 물에서 바카라 사이트 주소성 세슘을 모니터링하고 농업 작물에 미치는 영향을 평가하고 환경에서 바카라 사이트 주소성 세슘의 역학을 분석하는 데 기여할 것으로 예상됩니다

이 기술 중 일부는 2012 년 5 월 19 일부터 21 일까지 후쿠시마 시티에서 개최 된 환경 바카라 사이트 주소능 오염 제거 협회에서 발표되었습니다 2012 년 9 월 18 일부터 20 일까지 사포로에서 열리는 2012 년 농업 및 농촌 공학 회의 강의에서 세부 사항이 발표 될 예정입니다

프로이센 블루 지원되지 않은 직물 및 모니터링 시스템의 사진
사진 : Prussian Blue Supported non-woven abric (왼쪽) 및 모니터링 시스템 (오른쪽)

개발의 사회적 배경

Tokyo Electric Power Company Fukushima Daiichi 원자력 발전소에서 방출 된 많은 바카라 사이트 주소성 물질이 숲에 쌓여 있으며, 강우가 발생함에 따라 점차 숲에서 환경 수로로 흘러 들어갑니다 예를 들어, 후쿠시마 현에있는 51 개의 강물 위치에서 2011 년 7 월 교육, 문화, 스포츠, 과학 기술부에서 실시한 설문 조사에 따르면 평균적으로 바카라 사이트 주소성 세슘은 평균적으로 054 bq/L의 세슘 137에서 감지되었으며, 058 bq/l의 세슘 137에서 런닝어에서 뻗어 있습니다 패디 필드 및 국내 폐수

환경 수의 바카라 사이트 주소성 세소는 주로 용해 된 상태 및 부유 물질의 접착력에 존재합니다 용해 된 상태의 바카라 사이트 주소성 세슘은 식물에 쉽게 흡수되기 때문에, 많은 물을 사용하는 논과 수경 재배의 농업 작물에 대한 영향에주의를 끌고 있으며, 이들 세슘의 농도를 정확하고 빠르게 측정해야합니다

그러나, 용해 된 바카라 사이트 주소성 세슘 농도는 여러 곳에서 02 bq/L 미만으로 매우 낮으며, 게르마늄 반도체 검출기를 사용하면 약 6 ~ 13 시간 후에도 정량화를 수행 할 수 없습니다 따라서 일반적으로 5L에서 200l의 물 사이입니다Soft-Phase Extraction Method또는 측정 전 증발 방법

따라서, 물에 저농도의 용해 된 바카라 사이트 주소성 세슘이 더 짧은 시간 동안 전처리 또는 측정에 의해 측정 될 수 있고 더 낮은 농도로 측정 할 수있는 방법에 대한 요구가 있었다

연구 이력

AIST는 이전에 Prussian Blue를 사용하여 바카라 사이트 주소성 세소를 사용했습니다오염 제거기술 개발 (AIST : 프로이센 블루를,2011 년 8 월 31 일에 AIST 언론의 애니메이션) 토양 환경에서의 바카라 사이트 주소성 세슘의 행동과 형태, 그리고 영향을받는 지방 정부의 요구를 충족시키는 기술의 개발 및 제공의 일환으로, 그들은 지방 정부 및 기타와 협력하여 바카라 사이트 주소성 세슘 모니터링 기술을 강력하게 개발하고 있습니다

연구 컨텐츠

이번에 개발 된 기술을 사용한 바카라 사이트 주소성 세소 모니터링 시스템프로이센 블루 지원되지 않은 직물에 대한 흡착의 일부 및 개략도 요약이 그림에 나와 있습니다 이 방법은 펌프로 환경 수를 조립하는 것이 포함되어 있으며, 열의 프러시아 블루 비 짠 직물로 채워진 복수의 기둥을 연속으로 연속으로 연결하고 일정한 속도 로이 기둥 내에서 100L ~ 200L의 물을 통과시켜 프러시아 푸른 비 와비 펜 패브릭에서 바카라 사이트 주소성 세슘을 집중시킵니다

부조형 직물은 프러시아 블루로 운반되며, 특히 물에 용해 된 바카라 사이트 주소성 세슘이 흡착됩니다 물은이 부직포로 채워진 컬럼을 통과하며, 용해 된 바카라 사이트 주소성 세슘은 프로이센 블루 지원되지 않은 직물에 흡착되어 농축된다 샘플링 지점에서 100 내지 200l의 물이 컬럼을 통과 할 때, 환경 수에서 기존의 2L 바카라 사이트 주소성 세슘 용기보다 50 ~ 100 배 더 농축 할 수있다

그림 2는 부직포에서지지되는 프로이센 블루의 구조를 보여줍니다 Prussian Blue는 정글 체육관과 같은 구조를 가지고 있으며 내부 공허를 가지고 있으며 세슘은 공허에 통합되는 것으로 생각됩니다

프로이센 블루 지원되지 않은 직물 및 컬럼에 의한 용해 된 바카라 사이트 주소성 시소 흡착 요약
그림 1 프로이센 블루 지원되지 않은 직물 및 컬럼을 사용한 용해 된 바카라 사이트 주소성 시체 흡착의 개요 (두 개의 열이 연결된 경우)

부직포에서 프러시아 블루의 구조 다이어그램
그림 2 부직포 직물의 Prussian Blue 구조

용해 된 바카라 사이트 주소성 세슘으로 흡착되어 농축 된 프러시아의 청색지지되지 않은 비직대 직물은 물로 초음파를 청소하고 부착 된 토양 입자와 같은 미세 입자를 제거하고 용기에 채 웁니다 이 부조형 직물이 게르마늄 반도체 검출기로 분석 될 때, 용해 된 바카라 사이트 주소성 세슘의 농도를 측정 할 수있다

그림 3은 용해 된 바카라 사이트 주소성 세소 농도로 오염 된 물을 사용하여 15bq/L로 조정되어 12 개의 기둥에서 컬럼을 연결하고 통과시킵니다 67% 바카라 사이트 주소성 세슘이 처음 3 개의 컬럼에서 복구되었고 모든 컬럼에서 거의 100% 바카라 사이트 주소성 세슘이 회수되었음을 확인 하였다 (12)

프로이센 블루 지원되지 않은 직물의 수로 패스 컬럼 수 및 바카라 사이트 주소성 세슘 회수율
그림 3 프로이센 블루 지원되지 않은 직물의 수로 패스 컬럼 및 바카라 사이트 주소성 세슘 회수율

또한, 실제 저농도의 바카라 사이트 주소성 세슘 (001 ~ 01bq/L 수준)을 함유하는 환경 수에 대한 시험 결과에서, 각 열의 흡착 속도는 유사한 경향을 나타냈다 용해 된 바카라 사이트 주소성 세슘의 99% 이상이 10-12 컬럼에서 회수되었고, 정량의 하한은 001 BQ/L에서 달성되었다 이를 통해 달성 할 2L 컨테이너를 사용한 측정에 대한 하한 수량 제한의 1/10 이상의 전처리 및 분석 시간이 가능합니다 (표 1)

표 1이 방법의 비교 및 용해 된 바카라 사이트 주소성 세소 측정을위한 기존 방법
이 방법과 물에서 용해 된 바카라 사이트 주소성 세소를 측정하는 기존의 방법 사이의 비교 표
*1 : 전처리 시간, 측정 시간 및 정량 한계는 농축 물의 양에 따라 다릅니다

표 2는이 방법을 사용하여 2012 년 3 월부터 5 월까지 Kyoto University의 농업 대학원 Nakamura Kimito 부교수와 협력하여 후쿠시마 현 (Nakadori, Abukuma Highlands, Nakadori)에서 실시 된 환경 모니터링 결과 중 일부를 보여줍니다 이들 조사 현장에서, 용해 된 바카라 사이트 주소성 바카라 사이트 주소성 농도는 001 bq/L ~ 009 bq/L 범위였으며, 낮은 수준이었다 용해 된 바카라 사이트 주소성 세슘 농도는 바카라 사이트 주소성 세슘 침착 물이 높고 폭우 후 상승하는 경향이있는 아부쿠마 고원에서는 높은 경향이 있습니다

한편, 총 바카라 사이트 주소성 세슘 농도 (주로 용해 및 부유 물질 접착제)는 017 BQ/L ~ 29 BQ/L 미만이었으며, 바카라 사이트 주소성 세슘 농도는 특히 빗물이 발생한 후 현탁 된 물질의 농도가 증가함에 따라 약 4 ~ 30 배 증가한 것으로 확인되었다 (Bold Italics) 용해 된 바카라 사이트 주소성 세슘의 풍부 비율은 물 방출 시점에서 큰 것으로 확인되었으며, 풍부 비율은 10% 미만 이었지만 정상 조건에서는 약 10% 내지 40% 인 것으로 밝혀졌다

이 방법을 사용하여, 용해 된 상태에서 바카라 사이트 주소성 세소 농도를 측정 할 수 있으며, 이는 식물로의 흡수, 바카라 사이트 주소성 세소의 환경 역학 및 재료 순환에 중요한 역할을합니다

후쿠시마 현에서 실시 된 환경 수자원 모니터링 결과
표 2 후쿠시마 현에서 수행 된 환경 모니터링 결과
* 이탤릭체는 폭우 후 물이 흘러 나오는 시점을 나타냅니다 서스펜션의 농도가 크게 증가합니다
*1 : 주로 용해 된 상태 및 부유 물질 접착력 : 2L 용기에 물을 넣고 6 ~ 13 시간 동안 게르마늄 반도체 탐지기를 사용하여 측정하십시오
*2 : 5 월 1 일, 폭우 후에 있었고 수위가 높았고 많은 서스펜션이있었습니다 또한, 점 B 및 D에서 현탁 된 물질의 농도는 22-100 mg/L에서 높기 때문에, 측정 기간 동안의 총 바카라 사이트 주소성 세소 농도는 현탁 된 물질의 침강으로 인해 과대 평가 될 수있다
*3 : 5/19도 전날 비가 5/1도하지 않는 수위가 높았습니다

미래 계획

현재, 용해 된 바카라 사이트 주소성 세슘뿐만 아니라 현장 물질에 부착 된 바카라 사이트 주소성 세슘을 집중시키는 방법이 개발되고있다 앞으로, 우리는이 모니터링 시스템을 계속 일반화하고 일시 중지 된 물질의 접착력을 모니터링하는 방법을 개발하고 기술을 빠르게 이전하는 것을 목표로합니다 또한, 우리는 후쿠시마 현 및 관련 연구 기관의 지방 정부와 협력하여 시간이 지남에 따라 환경의 바카라 사이트 주소성 세슘을 모니터링하고 환경에서 바카라 사이트 주소성 세슘의 역학을 평가하고 식물에 미치는 영향을 평가할 것입니다

문의

독립 행정 기관, 국립 선진 산업 과학 기술 연구소
지구류 자원 및 환경 연구 부서, 지구 환경 위험 연구 그룹
연구원 Yasutaka Toruo 이메일 : Tyasutaka * aistgojp ( @로 변경하고 보내주세요)



터미널 설명

◆ Radior Cesium
핵분열을 겪고 바카라 사이트 주소선을 방출하는 세슘 원자에 대한 일반적인 용어 Cesium 134 (약 2 년 동안 반감기)와 세륨 137 (약 30 년 동안 반감기) (약 30 년 동안 반감기) 도쿄 전력 회사의 바카라 사이트 주소성 재료 누출 사고로 인해 후쿠시마 다이치 원자력 발전소는 오랜 기간 동안 바카라 사이트 주소선을 유발 해 왔습니다[참조로 돌아 가기]
◆ Prussian Blue
파란색 안료는 1704 년에 처음으로 인위적으로 합성되었습니다 그것은 Navy Blue라고도합니다 일반적인 공식은yFe [Fe (CN)6]x・ ZH20 (a는 세슘 이온과 같은 양이온) 그것은 금속 복합체 및 배위 폴리머라고 불리는 물질의 한 유형이며, 내부 공극을 갖는 정글 gym와 같은 구조와 함께 세슘을 공극에 포함시키는 것으로 생각된다 세슘 이온은 나트륨 이온 및 칼륨 이온과 같은 유사한 이온이 해수와 같은 환경에서 선택적으로 흡착된다[참조로 돌아 가기]
◆ 용해 상태
그것은 물에 용해되어 이온이되는 상태입니다 용해 된 세슘은 주로 1가 양이온에 존재합니다 점토 미네랄, 모래 및 유기물과 같은 현탁 된 물질에 부착 된 바카라 사이트 주소성 세슘 (현탁 물질의 부착)과 비교하여 식물에 더 쉽게 흡수되며 물의 이동성이 더 높습니다[참조로 돌아 가기]
◆ 서스펜션 재료
플로팅 물질로도 알려진 것은 물이 진흙 투성이가되는 물질입니다 일반적으로 기공 크기가 1 μm 인 필터를 통과하지 않는 물질입니다[참조로 돌아 가기]
◆ Germanium semiconductor detector
바카라 사이트 주소선 검출기 유형입니다 감마선 측정에 사용될 때 고 에너지 해상도가 얻어집니다[참조로 돌아 가기]
◆ 소프트상 추출 방법
수용액에 포함 된 특정 구성 요소를 추출하는 방법 분석 물을 추출하고 불순물을 제거하는 데 사용됩니다 모양은 카트리지 유형 및 디스크 유형 재료를 포함하고, 재료는 추출 할 물질에 따라 다릅니다[참조로 돌아 가기]
◆ 오염 제거
환경에서 유해 물질 제거 등이 경우, 인간이 작동하는 공간에서 바카라 사이트 주소성 세슘을 제거하는 것을 말합니다[참조로 돌아 가기]
◆ 컬럼
화학 흡착 등에 사용되는 원통형 장치이 경우, Cesium은 흡착제로 내부를 채우고 물을 통과하여 흡착됩니다[참조로 돌아 가기]

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