JP5435762B2 - 放射線量低減方法 - Google Patents

Description

本発明は、放射性物質からの被ばく放射線量を、ミロネクトンを用いて低減する方法に関する。

原子力発電所の事故で、大量の放射性物質が放出され、空気中に放出されたものは広い範囲に拡散し、農地、運動場等に降り注いだ。
このため一部では表土の除去が行われているが、汚染地域が広域にわたるため難しい。また特に農地は、農耕従事者の安全のみならず、農作物に吸着等されれば、農作物の安全性が損なわれるため低濃度の放射性物質による広範囲な汚染に対する対策が必要とされている。

特許文献１には、放射性核種を封止するためのセメント系固型化材が提案されており、セメント系固型化材に、必要に応じて用いられる骨材として、ゼオライトが放射性核種（例えば、セシウム、ストロンチウム）の吸着性能が高く、固化体が収容された固化容器８が地中に埋設処理された後に損傷した場合でも放射性核種の地中への漏出が抑制されるため好ましく、また、ゼオライトの最大粒径が２．５ｍｍ以下の場合には、より高い放射性核種吸着能を有するため好ましいと記載されている。しかしこれはセメント中に骨材としてゼオライトを含むものであって放射性物質と直接接触させることを意図するものではない。

一方、特許文献２には、従来、ウランをはじめとする放射性物質の除去法には、吸着法、気泡分離法、溶媒抽出法等が提案されているが、これ等の中では吸着法が最も良い方法とされており、このような吸着法では使用する吸着剤の特性によって、放射性物質の除去効率が決まる。従来使用されている吸着剤としては、含水酸化チタン、方鉛鉱、酸化マンガン、リン酸ジルコニウム、更には、活性炭やアルミナに担持した含水酸化チタン等の無機吸着剤や、アシドキシム型キレート樹脂やヘキサカルボン酸等の有機系吸着剤があるが、従来の吸着剤は吸着能が低く、中低レベルの放射性廃棄物の除去について、十分に技術は開発されていないため、四価金属の含水亜鉄酸塩と四価または／および二価金属の水和酸化物とを含有する放射性物質の吸着剤および該吸着剤を用いた放射性物質の吸着方法が提案されている。

しかし、上記従来技術では、人体、環境に対する安全性が不明であり、又高価で、処置が簡単にできないことから、農地、牧地、運動場、道路、等に降下付着した放射性物質から放射される放射線による被ばく線量を、特に人体、動植物環境に障害を与えることなく、安全、簡易かつ安価に低減する方法が必要とされている。

特開２００８−２４１５８７号公報 特開平５−１４６６７４号公報

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、安全、簡易かつ安価に放射性物質からの被ばく放射線量を低減する方法を提供することである。

請求項１に記載の発明は、ミロネクトンを放射性物質に接触させることを特徴とする放射線物質からの放射線被ばく線量を低減する方法である。

請求項２に記載の発明は、放射性物質で汚染された物質にミロネクトン粉末を散布することを特徴とする放射線被ばく線量低減方法である。

以下、本発明について詳しく説明する。
本発明にいう放射線とは、物質に当たったときに物質を構成している原子を、荷電粒子を媒介して電離するものすなわち、電離性放射線をいう。
また、放射能とは、ある種の不安定な原子核が放射線の放出を伴いながら別の種類の原子核に変化する、放射性崩壊をする性質をいう。

福島第１原子力発電所の事故で放出された放射線を発する物質、核種は定かではないが、¹³¹Ｉ、¹³⁷Ｃｓが大きな割合を占めるといわれている。¹³¹Ｉ、¹³⁷Ｃｓはβ⁻崩壊することが知られている。¹³¹Ｉの半減期は約８日、¹³⁷Ｃｓの半減期は約３０年といわれている。放射線を発する物質である核種から崩壊により、放射線が、放出され続けている。

本発明は福島第１原子力発電所の事故で放出された放射線物質によって汚染された土壌にミロネクトン粉末を散布したところ、土壌表面からの放射線量が急激に減じることを発見して発明したものである。

ここでミロネクトンとは軟質多孔性古代海洋腐植質であって、古代に様々な海洋動植物（藻類・プランクトン・珊瑚・魚介類等）が地殻変動等の自然現象によって埋没堆積し、変性されてできた海泥であって天然の鉱物をいい、福島県の棚倉破砕帯から採掘される。
ミロネクトンは珪酸、Ａｌ₂Ｏ₃を主成分とし、６６種類以上の元素を含み、平均細孔半径５０ｎｍの微孔を有する多孔質体である。珪酸はＳｉＯ₃Ｏ₉やＳｉＯ₆Ｏ₁₈の型であるため酸素の持続放出性を有しイオン交換力が強い。ミロネクトンの鉱床から採掘後、粉砕されて、吸着、吸湿、陽イオン交換性を有するため天然資源粉体として動物植物生育補助資材・水質改善に用いられる。粉末状のミロネクトンとしては八幡礦業株式会社の登録商標である商品名が付された「ミネグリーン」、「ミネグレット」等の製品を用いることができる。

地表及び浅土中に存在する放射性物質からの放射線被ばく量を低減させるには、ミロネクトンを放射性物質に接触させればよく、田畑の裸地、運動場、農作物植生地等にはミロネクトン粉末を散布することで簡易に接触させることができる。散布は乾燥状態で粉末を噴霧してもよく、更に粉末散布後水を散水してもよく、水と混ぜてスラリー状にして散布してもよい。
粉末散布はいずれの方法で行っても良く、従来の農薬散布機等が有効に利用できる。
また、上記散布後または直接耕作地の表土層に、ミロネクトンの粉体を鋤き込む等して放射性物質に接触させてもよい。
ミロネクトンは河川、池水等の放射能汚染水に投用してもよく、ミロネクトンを固化焼結したものを、水中に投用することで水中の放射能汚染物からの放射線を低減することができる。

ミロネクトンを成分とする放射線低減物質としてはミロネクトン単独でもよいし、ゼオライト等の、ミロネクトンの放射線低減効果を阻害しないものを混合して用いてもよい。
広い面積における被ばく低減をするためにはミロネクトンを粉砕した粉末にして接触面積、被覆面積、を広げることが好ましい。
ミロネクトン粉末を散布等する量は、対象とする土壌等の放つ放射線の強さ等にあわせ、適宜設定すればよく、又数度に分けて散布してもよい。

請求項１に記載の発明によれば、放射性物質にミロネクトンを接触させることで放射性物質から発する放射線の被ばく量を低減させることができる。
作用機作は明かではないが、放射性物質が被覆されることにより単純に遮蔽される効果の他にも、特に原子力発電所から飛散した放射性物質は微粒子状と考えられるため、放射性微粒子が多孔性であるミロネクトンの細孔中に物理的吸着・化学的吸着され、あるいは、ミロネクトンの有するイオン交換能にて細孔中に捕捉されて空間的に封じこめられることにより放射線が細孔を構成する各種元素を含む物質により遮蔽されるためではないかと推測される。

実施例１において土の直上で放射線量を経時的に測定した、ミネグリーン散布前後の放射線量の差の推移を表すグラフである。 実施例１において土の２０ｃｍ上で放射線量を経時的に測定した、ミネグリーン散布前後の放射線量の差の推移を表すグラフである。 実施例４において、トラクターに接続したブロードキャスターによりミネグリーンを水田に散布している様子を表す写真である。

以下、本発明の実施例を挙げて本発明を更に説明する。

室内実験
福島県相馬郡飯館村で採取した畑の表土に対しミロネクトンの粉末を用いた。ミロネクトンの粉末は八幡礦業株式会社のミロネクトンを粉砕した粉状となった植物生長促進剤として用いられている「登録商標ミネグリーン」を用いた。
Ａ４サイズの３個のバットに表土（原土）５００ｇを平らに敷き、その上にミネグリーンを１００ｇ又は３０ｇ散布し、散布前、散布直後の放射線量を測定した。ミネグリーンを散布し放射線量を測定後スプレイで各バットに１００ｇ水を散布した。ミネグリーン散布４０時間後、９１時間後、１９日後、２４日後に土又はミネグリーン散布表面の直上と、２０ｃｍ上の放射線量を測定した。測定にはＳ．Ｅ．インターナショナル社製インスペクターＥＸＰプラスを用いた。以下実施例２、３、４も同じ測定器で測定した。ミネグリーンの嵩比重は略０．９である。測定はガイガーカウンターのプローブを１分間所定の高さで水平方向に移動させ指示値の中で最も高い値を求めた。尚ミネグリーン散布後４０時間後の測定は２０ｃｍではなく１５ｃｍ上で行った。
結果を表１に示す。

表１によればバット毎に原土の放射線の量は異なるが、いずれも時間経過と共に放射線量は低下している。これは主に¹³¹Ｉの崩壊によるものと思われる。

土の直上におけるミネグリーン散布の効果を明らかにするため図１にミネグリーン１００ｇ散布、ミネグリーン３０ｇ散布、ミネグリーンは散布しない原土のものについてのそれぞれ原土またはミネグリーンの直上で測定した測定値の初期値からの変化値（差違）の経時変化を示す。縦軸目盛りはμＳｖ/ｈである。図１で明らかなように、ミネグリーンを散布したものは散布量が３０ｇ、１００ｇのもの共に大きな放射線量低減効果を示している。

土から２０ｃｍ上におけるミネグリーン散布の効果を明らかにするため図２にミネグリーン１００ｇ散布、ミネグリーン３０ｇ散布、ミネグリーンは散布しない原土のものについて２０ｃｍ上で測定した測定値の初期値からの変化値（差違）の経時変化を表す。縦軸目盛りはμＳｖ/ｈである。
時間経過とともに、ミネグリーンを散布していない原土も放射線量が減退しており、これは半減期の短い¹³¹Ｉの崩壊によると思われる。ミネグリーンを１００ｇ散布したものよりも３０ｇ散布したものの方が効果が大きく見えるが、３０ｇ散布のものは元々の原土の放射線量が大きかったことが関与していると思われる。

実地での評価のため、放射能による低濃度汚染地帯である福島県相馬郡飯舘村の農家に協力いただき以下の効果測定を行った。
実験日 平成２３年５月３１日
場所 福島県相馬郡飯館村飯樋字八和木５８０
ミネグリーン散布量 ８５ｋｇ (１００リッター)
散布面積 約１００ｍ²
上記条件で「庭」にミネグリーンを散布、放射線を測定した。
散布前測定値７．７５６マイクロシーベルトあったところが散布後は５．１１８マイクロシーベルトに低減し
散布前測定値９．７４８マイクロシーベルトあったところが散布後は５．１４２マイクロシーベルトに低減していた。

実験日 平成２３年５月３１日
場所 福島県相馬郡飯館村そば畑
ミネグリーン散布量 ５１ｋｇ (６０リッター)
散布面積 そば畑３,０００ｍ²の内約１００ｍ²
上記条件でそば畑にミネグリーンを散布、 放射線を測定した。
ミネグリーン散布地は８．４０８マイクロシーベルト、及び５．６２４マイクロシーベルトであったが、未散布地を測定したところ９．４２６マイクロシーベルト、１０．０００マイクロシーベルトであり、低減効果が認められた。

実験日 平成２３年６月３日
場所 福島県相馬郡飯館村水田
散布面積 １２ａ
ミネグリーン散布量４７６kg (５６０リッター)
ミネグリーンをトラクターに接続したブロードキャスターにより水田に散布した。

上記条件で飯館村水田で放射性低減効果確認実験を行った。
Ａ地点 ミネグリーン散布前１５．０８マイクロシーベルトあったものが散布後は１０．０２マイクロシーベルトに低減されていた (５．０６マイクロシーベルト減)。
Ｂ地点 ミネグリーン散布前１５．２０マイクロシーベルトあったものが散布後は８．９３６マイクロシーベルトに低減されていた (６．２６４マイクロシーベルト減)。

原子力発電所の事故で放射性物質が漏出することによって生じる地域全体、特に農地等の汚染による被害が大きく、早期に解決することが望まれている。本発明によれば、ミロネクトンを放射性物質に接触されるだけで安全性高く、簡単、安価に放射性物質から発する放射線量を低減することができ有効に利用されうる。
また本発明によれば、農地等に、ミロネクトンの粉末を散布するだけで安全性高く、簡単、安価に農地等から発する放射線量を低減することができ有効に利用されうる。

Claims (2)

1. ミロネクトンを放射性物質に接触させることを特徴とする放射線物質からの被ばく放射線量を低減する方法。
2. 放射性物質で汚染された物質にミロネクトン粉末を散布することを特徴とする被ばく放射線量低減方法。