2011年09月01日

放射性セシウム除染が困難な理由(70万アクセス)

最近、急に閲覧者数が増えました。他の注目記事をご覧になるには、目次からどうぞ。
(しばらく同文をブログの最初に記述します)

まひるのサンタさん 腐食から
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海の様子を見に行って横棒に足をかけたらボソッと落ちた!

海岸の歩道脇のこの鉄製の柵は何十年も経ったように見える。
しかし、本当は5〜6年だ!
たえず波しぶきがかかるところでは腐食が激しくボロボロ落ちていく。


海岸沿いにお住まいの方は、よくご存じの海風による腐食です。

さて、本題。セシウム・・・ほとんどの人が見たことも聞いたこともなかった金属でしょう。こういった場合には、化学の知識を動員します。まず、周期表から

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セシウムは、Cs一番左の下から2番目にあります。(ご確認ください)
この縦に並ぶ金属 上から
Li(リチウム)
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Na(ナトリウム)
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K(カリウム)
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Rb(ルビジウム)
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(ここからガラス管保管でしょうか)
Cs(セシウム)
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Fr(フランシウム)

は、アルカリ金属といわれ、非常に反応しやすい金属なのです。現在よく使われているLi-ion(リチウムイオン電池)が、不適切な利用を行うと爆発騒ぎを起こすのはご存じではないでしょうか。

 ナトリウムは、皆様よくご存じの食塩の成分(NaCl)です。非常によく知られた物質です。
このナトリウムを見たことがある人は、ほとんどいないのではないでしょうか?鉄、アルミニウム、金、銀といった いわゆる我々がよく知っている安定した金属とは全く性質が異なります。
空気中の成分と爆発的に反応を起こしてしまうため、空中で保管することはできず、石油などに入れて保管する必要があるからです。

ナトリウムを単体で大量に利用しているのは、ご存じもんじゅ。ナトリウム漏れ事故の動画です。ナトリウムにより配管、支持構造物がぼろぼろになっているのがよく分かります。すなわち金属ナトリウムは、腐食性が非常に強いのです。


次に英語ですが、アルカリ金属の性質 空気酸化や水との反応


Li(リチウム) -> Na (Sodium) -> K (Potassium) -> Rb(Rubidium) -> Cs (Caesium)

と比較しています。最後の水との反応を見てください。右に行くほど反応が激しくなり、最後のセシウムの時には、水槽が爆発します。周期表が下になればなるほど、金属が凶暴となる印象で、反応が激しくなります。

(簡単なビデオの説明)
・アルカリ金属には、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム、フランシウム の6種類がある
・全て柔らかい金属で、ナイフで切ることができる。
・最初のカットは、リチウム。ナイフで切るとメタル色がみえる。空気と反応して徐々に黒くなる
・ナトリウムも切ることができるが、リチウムよりも早く黒くなる
・カリウムを切ると、すぐに変色してしまって、メタル色を見ることはできない。
・周期表の下になるに従って、空気との反応スピードが速くなる。
・最後の水槽への投入は、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウムの順。最後水槽が爆発するのは、セシウムを投入したとき。

もう一つ別のセシウムと水との反応動画(Slow Video)


我々はこのようにとてつもなく反応しやすい金属と戦わなければならないのです。冒頭に掲げた塩害(ナトリウム)以上の反応を持つ物質が金属につくとどうなるのでしょうか?単に、物質の上にくっつくというよりも、物質と簡単に化学結合しそうです。

ソビエトではどうなったか。

放射性セシウムの恐怖 前編『除去を諦めたロシア』 から
チェルノブイリ原子力発電所の事故から25年。
 半減期が約30年の放射性セシウムによる土壌汚染が問題になっている。しかし、一方で放射性セシウムの除去を何年も行ってきたが、ロシアは結局諦めてしまった。それは何故なのか。

 チェルノブイリ原発事故では大量の放射性セシウムを含む放射能が飛散した。放射性セシウムは非常に反応しやすい物質で、常に他の元素と結合した状態で発見されている。IAEAが行った環境影響調査結果では、「屋根材やコンクリートにも容易に結合している」と報告がされている。
 放射性セシウムの半減期は30年。ガンマ線という波長の短い電磁波を光の速さで放射する。そして生物に衝突し、DNAを傷つける。飛散距離が長く、これを遮蔽するには10cm以上のコンクリート、鋼鉄、鉛、水しかない。


 いかがでしょうか、セシウム除染が非常に困難と考えられる理由を納得していただけたでしょうか。

 日本では、次のような記事が流れています。

産総研、土壌のセシウム除去で新技術
2011/9/1 11:32
 産業技術総合研究所(茨城県つくば市)は1日までに、土壌中のセシウムを除去する新技術を開発したと発表した。低濃度の酸と顔料の一種であるプルシアンブルーを利用する。放射性セシウムを含む廃棄物の量をもとの土壌の150分の1に減らせる見込み。従来手法よりも扱いやすく低コスト化が期待できるという。福島県などでの除染に役立てたい考え。

 土壌中のセシウムは特に粘土粒子にくっついている。新技術はまず薄い硝酸か硫酸を土壌に通して粘土からセシウムを水溶液中に抽出する。

 薄い硝酸を使った場合は200度、45分でほぼ100%抽出できた。さらに、水溶液中のセシウムイオンをプルシアンブルーの微粒子に吸着させた。微粒子の量は汚染土壌の150分の1で済み、廃棄物を減らせる。
 実験には非放射性のセシウムを使ったが、放射性セシウムでも同様の結果が得られるという。
 従来のセシウム抽出法は高濃度の酸を使うので取り扱いが難しく、コストもかかっていた。農地の土壌を傷める難点もあったという。新技術の酸は濃度が従来の12分の1と薄く利用しやすい。今後、協力企業を募り実証試験を進める予定だ。


 うまくいけばいいのですが。。。

セシウム・・・それにしても、放射能がなくても恐ろしい金属です。

 冒頭の塩害の写真。これをどうやって、元通りにします?我々にできるのは、このガードレールを撤去するだけではないのでしょうか?

 塩(ナトリウム)よりもはるかに結合性の強いセシウム、それを除染できるといわれて、あなたは信用できますか。

注:もちろん、セシウムは単体セシウムではなく、塩(えん)になっています。しかし、海風よりもはるかに強い腐食能力があるのは間違いなく、それゆえコンクリートにも、金属にも容易に結合してしまうのです。(チェルノブイリで証明されています)

反応性が非常に高い金属原子が、ごくごく微量ばらまかた。しかも半減期が30年

除染が非常に困難な理由です。

■関連ブログ
原子力発電入門(8)−核分裂生成物の半減期と病気2011.8.15
原子力発電入門(6)放射能と放射線
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タグ:P 内部被曝

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posted by いんちょう at 22:19| Comment(21) | 原子力
この記事へのコメント
実験室では上手く行っても汚染された土地となると、膨大な手間と費用がかかりそうですね。
Posted by あおやま at 2011年09月02日 09:19
莫大な汚染被害であるから除染にも莫大な費用がかかるのは当然ですね。
手間と費用の莫大さは除染をやらなくてよい理由には全くなりません。

そして法的に、汚染を発生させて被害を拡大させ続けている責任者が、除染という原状回復と汚染損害賠償についてすべて費用負担すべきものです。
Posted by 通りがけ at 2011年09月02日 09:57
いつもわかりやすい解説をありがとうございます。セシウム除去の新技術については報道を見てもあまり期待できないという思いがありましたが、わかりやすいガードレールの例をあげてのこの解説、ぜひお友達にも読んでほしいので共有させて下さい。
Posted by 主婦@東京 at 2011年09月02日 11:05
そもそも私のような一般庶民はセシウムやナトリウム等の厄介な物質の詳細な知識など必要がないはずなのですが、否応にも知らなければならないそんなことになってしまいました。
今放出された放射性物質が微量でも大きな被害を及ぼし、除染がいかに困難であるかがよくわかりました。
ありがとうございます。
(前回のリンク先ブログも勉強になりました)
除染すればまた元通りに暮らせるようになると希望を抱いている方も多いと思います。また、現地の子供たちが雑巾片手に除染と称して何の準備もなく拭き掃除をしている様子に胸がつぶれる想いです。
そんな中利害のあるものたちが責任のなすりつけ合いをし、既得権益を握り締めたまま、または、自分の名誉欲のみに走るふとどきな態度にはらわたが煮えくり返ります。
国じゅうに原発が立地している日本では今の状況は人ごとでなく、一度事故が起きれば、海外へも大きな影響があり、それは回りまわって自分たちに返ってくるのです。
自分の生活におぼれずに、注視し続け、できるときには声を上げてゆきたいと思いました。

Posted by rara at 2011年09月03日 20:12
トラックバックなさっていないようなので初めてコメントさせていただきます。

セシウム除去ではありませんが、7月に類似の視点からセシウム化合物の毒性に関する記事を掲載しています。ご参考までに:
http://techpr.cocolog-nifty.com/nakamura/2011/07/post-19c9.html

※URL欄にも同記事をリンクさせていただきました。
Posted by 中村友一 at 2011年09月04日 08:05
拝見いたしました。北九州は、震災ガレキを燃やしています。そこから出たセシウムの影響の可能性があると思います。

私も同じ話をtwitterで今朝つぶやいたところでした。
Posted by いんちょう at 2011年09月04日 10:01
わかりやすい解説、ありがとうございます。
産業技術総合研究所の理事に元経産省が2人ほどいるのも気になります。http://www.aist.go.jp/aist_j/information/director/director_main.html#director_ono
Posted by 月見だんご at 2011年09月04日 14:37
ある意味死の町、土地。なので常識の範囲内で「放る」という選択肢は非難轟々ですか?
除染にかかる莫大な費用を持ちこたえる体力は日本には無いのですから。
Posted by 載せて貰えるかな? at 2011年09月14日 00:06
産業技術総合研究所の方法ですが薄い硝酸か硫酸の代わりにリン酸を使用できないのかな?
植物の三大栄養素の一つなら処理後の土壌に多少残っても植物が喜んで吸収してくれそうなものだけど。
Posted by 真幻我 at 2011年10月04日 15:55
炎症を起こす「水酸化セシウム」のミストが漂っている!

http://editbyhiromi.blog53.fc2.com/blog-entry-711.html
「水酸化セシウムの湿気、つまりミストが目に入ったら、目が充血して赤くなって痛い!
喉に入ったら、喉の粘膜が炎症して、喉が痛くなり咳が出る。
気管支に入ったら、とうぜん咳き込む。
これが、今、全国でおこっている、奇妙な症状の正体ではないか?と思うのだ!
内部被曝ではない!強アルカリ性のミストによる化学炎症だ!
岐阜で起こった集団「イネ花粉アレルギー」事件の正体である。」

という洞察結果で、なるほどと思ったのですが、

コンクリートや屋根とか車とか、結合して落ちないのは、どういう化合物なんでしょうか?
もう、全く未知の次元?

Posted by yoppy220 at 2011年10月06日 13:38
とてもわかりやすく解説されていて助かりました。
一部を引用させていただいて、セシウム除去用の除染剤販売ページに掲載させていただきました。
Posted by 福田誠志 at 2011年10月10日 10:59
福田誠志 さん

商用のページで引用するのはお控えください。直ちに該当記事の消去をお願いします。
Posted by いんちょう at 2011年10月10日 16:08
消去させていただきました
お手数をおかけしました
Posted by 福田誠志 at 2011年10月11日 23:46
素人の私でも良く分かる説明で素晴らしいです。高速増殖炉、もんじゅの危険性をアッピールしたく転載させていただきたく思います。

http://mixi.jp/view_diary.pl?id=1798369124&owner_id=36848324
Posted by 那岐の住人 at 2011年11月24日 12:17
化学系学部出身です。改めて勉強させていただきました。除染はできませんね。狭い国土がまた狭くなります。
Posted by 永島 健一 at 2011年12月05日 18:23
https://twitter.com/GoldStars009/status/364568590801833984
↑の対応でルビ追加されましたか?
お疲れ様です。(^_^;)
Posted by あら at 2013年08月06日 23:48
ホットスポット流山。
市が庭の除染をしてくれたが、コンクリート枡は、染み込んでいて除染不可能(隣のうちも)といわれた。
隣のうちは初め2から3μ㏜あって洗浄してくれたがなかなか下がらない今でもかなりある。結局こういう所は取り壊して他の場所へ移染するしかないが、引き取ってくれる所はまずない。放っておくしかない。
庭の切り株に放射能がたまってここも下がらない
木材なんかに染み込んだものはどうなるのでしょう。
人間の体はこういう環境でどう反応(病的症状)を出すのか?チェルノブイリなどの汚染地で免疫力の低下が言われているがそのことにも関係あるのでしょうか?参考になりました。放射能と人体被害との関係はこれから綿密に科学者は研究してほしいと思います。
Posted by 高橋享子 at 2013年09月29日 12:26
放射性セシウムの除去が難しいのは、イオンになったセシウムが主として粘土に吸着されて、これから分離するのがたいへん難しい事にあると思います。また、仮に分離できたとしてもそれを最終貯蔵する良い方法がありませんでした。でも、これらは、ポルサイトという鉱物を水熱合成する事により解決できます。ぜひ、一度ご覧ください。
Posted by 横森慶信 at 2014年03月01日 20:05
突然ですが、久しぶりに2度目のコメントを入れさせて頂きます。
お医者さんなので、こんな動画に興味があるのではないかとお知らせします。
はなゆーさんから頂いた情報ですが、私はお金があったらアメリカのオレゴン州?ここに住みたいなと思うものの,
お金がないので、移住出来ません。
今後,癌にならないよう祈るばかりです。
妄信するつもりはないですが、今の日本が大麻について、
目を瞑っているだけになっていることが、大変残念です。
あ,もう既にご存知の動画だったら申し訳ありません。


https://www.youtube.com/watch?v=vixyDx9b43U
Posted by maronhappy at 2015年12月27日 23:13
皆様は当にご承知の事だとは思いますが。
http://mainichi.jp/articles/20151222/k00/00m/040/105000c
福1事故直後の、脱原発派による今後の被害予測と、それに対する国の反応をよーく覚えている者としては、なんだかねぇ・・・(乾笑)。

あと、
http://www.tokyo-np.co.jp/article/national/list/201512/CK2015122602000235.html
日本国民は、特に九州住民は完全に舐められているとしか。
というか、普通、私生活で周囲に胡散臭い人がいれば、その人を信用せず、余りお近づきにならないようにするものですが、相手が大企業となると信用しちゃうてのもなんですかねぇ・・・。
Posted by 新潟県民 at 2015年12月29日 09:33
恐ろしい、!!熊本の地震が川内原発に波及しなければよいが心配だ、今すぐにでも原発停止。
Posted by 荻野怡顕 at 2016年04月28日 15:55
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