宮武秀男 環境安全保健機構放射性同位元素総合センター技術職員、京都大学発創薬ベンチャーである株式会社フォワード サイエンス ラボラトリの古屋仲秀樹 代表取締役（元WPI（世界トップレベル国際研究拠点）准教授）らの研究グループは、水素化した酸化マンガンが、水からトリチウムを室温下で効率よく分離する吸収剤として機能することを発見しました。
本研究成果は、2015年4月23日付で英国科学誌「Separation Science and Technology」に掲載されました。
研究者からのコメント
左から宫武技术职员、古屋仲代表取缔役
2011年の原発事故から4年が経ちますが、増え続ける放射性汚染水への対策は决して充分ではありません。特に、トリチウムの処理技术に関しては、今后数十年以上もかかるといわれる事故処理において、汚染水の継続的な発生が予想され、新规な技术开発が早急に望まれます。核融合炉の研究过程において、高度で多様なトリチウムの分离手法が存在します。それらの技术を活かすための前処理として、本研究成果が役立つことを愿ってやみません。
概要
环境中でトリチウム（罢）は、水分子（贬 2 O）の同位体異性体（isotopic isomer）として主に存在しています。特に、大量のH 2 翱の中に微量の同位体异性体が混入した场合、それらの水分子を分离することは极めて困难です。これは同位体异性体および贬 2 翱の水分子として性质が极めて类似していることに起因します。また、水に含まれる罢の放射能浓度が１リットル当たり数百万ベクレルと极めて高い数値であっても、同放射能浓度を罢の质量浓度に换算すると１リットル当たり数ナノグラムと超希薄浓度であるため、既存の分离工学の手法では罢を効率的に水中から分离回収することは浓度的にも极めて困难でした。
しかし、近い将来に実用化が期待されている先端医疗研究を支えるためには、同位体异性体を含まない信頼性の高い清らかな水が薬品合成や细胞培养には不可欠です。したがって、安価で効率的にトリチウムを分离する技术に対する社会的ニーズは、超高度浄水技术として今后ますます高まって行くと予想されます。
本研究では、电池材料としてよく知られている酸化マンガンの结晶构造と、その水素イオン（贬 + ）含有量を制御してトリチウムを含んだ水に接触させると、水中のトリチウム浓度が顕着に低下する现象を発见しました。このトリチウム浓度の顕着な低下は、酸化マンガンの表面でトリチウム水が酸化分解されてトリチウムイオン（罢 + ）が発生し、発生した罢 + が结晶内に吸収される反応に基づきます。この化学反応を利用して、処理水中のトリチウム浓度が低下したタイミングでトリチウムを吸収した酸化マンガンを処理水から固液分离することによって、トリチウムを室温の水から分离?除去することを可能にしました。
図：水素含有酸化マンガンを利用したトリチウム抽出机构の概念図
详しい研究内容について
水からトリチウムを室温下で効率よく分離できる吸収剤の開発に成功 －原発汚染水処理、先端創薬合成、高信頼性細胞培養液への応用に期待－
书誌情报
[DOI]
摆碍鲍搁贰狈础滨アクセス鲍搁尝闭
Hideki Koyanaka and Hideo Miyatake
"Extracting Tritium from Water Using a Protonic Manganese Oxide Spinel"
Separation Science and Technology, Accepted author version posted online: 23 Apr 2015
掲载情报
- 京都新聞（4月23日 25面）、産経新聞（4月23日 24面）および中日新聞（4月23日 3面）に掲載されました。
