큐슈대학의 우츠노미야 사토시 교수 등의 국제공동연구그룹(주)은 플루토늄(Pu) 함유 연료 미립자를 포함한 입자를 후쿠시마현의 토양에서 처음으로 발견하고 다각적인 첨단 미세분석을 구사하여 나노레벨 에서 분석에 성공했다.
2011년 3월 후쿠시마 제XNUMX원자력발전소의 사고로 방출된 물질로부터 플루토늄의 흔적이 검출되었지만, 지금까지 입자의 섬세함으로부터 그 물리적·화학적 형태의 해명은 어려웠다.한편, 재해시에 일부 방사성 세슘이 물에 녹기 어려운 고농도 방사성 세슘 함유 미립자(CsMP)로서 환경 중에 방출되어 관동지대까지 확산.이번에, 이 미립자로부터 플루토늄을 발견했다.
연구에서는 CsMP에 포함된 연료 미립자에 대해 최첨단의 XNUMX차 이온 질량 분석이나 싱크로트론 방사광 마이크로빔 X선 분석, 원자 분해능 전자 현미경에 의한 우라늄(U)과 플루토늄의 동위원소 분석, 화학종의 동정 했다.
그 결과, CsMP 내부에 산화우라늄(IV) 나노결정을 동정하고, 우라늄농집부에서의 플루토늄, 지르코늄(연료 피복관의 성분)의 국재화가 나타났다.또한, 연료 미립자 중의 우라늄과 플루토늄의 동위체비가 결정되어(235U/238U가 약 0.0193, 240Pu/239Pu가 약 0.347, 242Pu/239P가 약 0.065), 계산 코드로 산출된 조사 연료의 값과 일치했다.
이에 의해 플루토늄은 연료 미립자로서 CsMP에 도입되어 환경 중에 방출·확산된 것이 판명.또한, 노 내에 남겨진 연료 파편(용융핵연료가 노구조물과 함께 식혀서 굳어진 것) 중에 플루토늄이 나노스케일로 불균질하게 분포하는 것이 부분적으로 있지만 직접 나타났다.장기간에 걸친 폐로 공정·연료의 취출을 위해 필요한 파편 성상 파악에 기여할 것으로 기대된다.
참고 : 그 외, 국립 극지 연구소, 쓰쿠바 대학, 도쿄 공업 대학, 헬싱키 대학 (핀란드), 폴 쉘러 연구소 (스위스), 다이아몬드 방사광 시설 (영), 낭트 대학 (불), 스탠포드 대학 (미국) )가 참가, 후쿠시마의 재해 부흥 공헌을 목표로 연구를 공동으로 실시.
