元スレ【原子核物理学】放射性廃棄物の処理問題解決への第一歩　世界初の破砕反応データ取得に成功

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1 :

放射性廃棄物の処理問題解決への第一歩 | 理化学研究所
http://www.riken.jp/pr/press/2016/20160219_1/

要旨

理化学研究所（理研）仁科加速器研究センター櫻井RI物理研究室のワン・へ国際特別研究員、
櫻井博儀主任研究員と多種粒子測定装置開発チームの大津秀暁チームリーダーらの研究チームは、理研の重イオン加速器施設「RIビームファクトリー（RIBF）[1]」を用いて、
放射性廃棄物の主要な成分であるセシウム-137（137Cs、原子番号55、質量数137）とストロンチウム-90（90Sr、原子番号38、質量数90）を不安定核ビームとして取り出し、
破砕反応[2]のデータ取得に世界で初めて成功しました。

原子力発電所などで生じる放射性廃棄物の処理問題は日本だけでなく、世界的な問題です。この問題を解決するためには、長寿命の放射性核種[3]を、
安定核種もしくは短寿命核種に効率良く核変換し、放射能を弱める方法を開発することが必要です。
そのためには、開発の基盤となる核反応データを取得することが重要です。

研究チームが着目した137Cs（半減期30.1年）と90Sr（半減期28.8年）は、熱中性子捕獲反応[4]では、核変換しにくいことが知られています。
そこで核変換の反応として、陽子と重陽子[5]を照射することにより、これらの放射性核種を壊す反応（破砕反応）を考えました。
しかし、137Csと90Srの破砕反応の確率やどうような核種にどれだけ変わるのか、その基礎データはありませんでした。
そこで研究チームは、RIBFを用いて137Csと90Srをビームにし、陽子と重陽子を標的にして照射する「逆反応法[6]」を利用してデータを取得しました。

実験の結果、陽子や重陽子に137Csと90Srのビームを照射することで起こる破砕反応の確率は、熱中性子捕獲反応に比べて、137Csで約4倍、90Srで約100倍大きいことが分かりました。
また、重陽子は陽子に比べて、破砕反応が起こる確率が約2割大きく、ビーム核種を軽い核にする能力も高いことが明らかになりました。
これは、陽子だけでなく重陽子ビームを利用した方法も破砕反応法には有効だということを示しています。
さらに、反応後の原子核の半減期の分布から、137Csは89％、90Srは96％の確率で安定核もしくは半減期1年以下の短寿命核に核変換されることが分かりました。
今後、RIBFで多種多様な核変換データを取得し、効率の良い核変換法を模索していきます。

本研究は、文部科学省・原子力システム研究開発事業の委託費（平成25～26年度）で推進されました。
成果は、欧州の科学雑誌『Physics Letters B』のオンライン版で1月11日より公開され、3月10日号に掲載されます。

（以下略）

2 :

.
　まあ、どれだけの電力が必要か。
　

4 :

はよ文殊閉じろ

5 :

オメガですね

6 :

>>2
だから日本の緊急最優先課題は安価、安全豊富な電力の供給。
これを最大の国家プロジェクトとして取り組むべき。

これがあれば、この核ゴミ処理も、プラスチックの再生処理も
海底・海中資源利用も、介護ロボットも、製造の自動化も全部
遣り易くなる。

核分裂原子炉はどうしてもフェイル・セーフが効かないから
取り敢えずは、核融合、風力、潮力発電に力を注いで充実し、
やがては熱汚染（熱交換タービン）の必要の無い、原子力から
の直接発電が理想だろうか。　今は未だ、イメージすらないが。

7 = 3 :

半減期って、内部エネルギーを失う期間やんけ

8 :

核変換で半減期を減らすのも大変、そのためのデータ取りも大変、まあ気の長い話だががんばって欲しい

11 :

この一歩は小さな一歩だが
一億歩の最初の一歩なのだ

12 :

>>１
で、人類が目からビームを撃てるようになるにはどうすればいいの？

13 :

俺が原発が100％推せない理由は（基本推進派）
地震でも津波でもテロでもない、捨て場のない核のゴミが増え続ける事だ
これが解決すればドンだけコスト削減になる事か...

14 :

理研はマボちゃんと増えるわかめちゃんだけ作ってろよ。

15 :

すんばらしい成果

ドンドン　原発で発電し　日本の経済を上昇させようぜ

原発は　エネルギーセキュリティのツールであることを認識しよう

原発で発生したプルトニウムは　日本の　防衛にも寄与するけん。

16 :

>>13
半島にブチ込もう

17 :

放射性廃棄物の処理なんてどうでもいい
そんなことより俺たち日本人ほちゃんと謝ろうぜ
そろそろ慰安婦問題について韓国に土下座しなきゃ恥ずかしいよね

18 = 3 :

中性子を浴びせると物質は、別の原子に置き換わる
ウラン→プルトニウム
塩素→硫黄

>>1
エネルギー保存の法則を無視しているね

19 :

でも原発事故があったおかげで、放射線の研究がより進んだ。

20 :

>>18
核物理とか素人だけど
同位体になる場合も多いんじゃないの？

21 = 3 :

>>20
大丈夫だお、専門家も素人だから、さｗ

特定の部位は、原子番号が変わる
これの延長線上に人工レアメタルが位置しています

多分、同位体は専門家を名乗る人たちも理解していないよ

22 :

何十億年も昔からあるウラン鉱山とか
半減期とっくに終わってるのになぜパワーあるの？埋まってる間は半減しないの？
地中から掘り出したら半減期がリセットされて復活するの？なんで？どゆこと？

23 :

同位体なんて基礎中の基礎とか科学者なら誰でも知ってるよ

26 = 3 :

同位体を理解しているのなら
http://blogs.c.yimg.jp/res/blog-e3-61/kyousinohimatubusi/folder/1052821/86/34815086/img_0

/nox/remoteimages/95/32/f7addf260ee926155217ebe89981.jpeg

塩素→硫黄、ウラン→プルトニウムが出来る理屈を詳細に説明する論文がある筈
しかし、同位体が出来る論文がない

27 = 3 :

セシウム137は、セシウムの放射性同位体であり、質量数が137のものを指す。
ウラン235などの核分裂によって生成する。
^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
　　　　　↑
燃料棒は、原形のまま
つまり、セシウム同位体は、何から生成するのかは、誰も理解していない

28 = 23 :

>>26
中性子を吸収した後、β崩壊でできる
論文に書くまでもない自明なこと

29 :

>>1
ブラックホール作って放り込めばいい

30 :

「RIビームファクトリー」って113番元素を作った装置のこと?
同じ機械でコスモクリーナーの研究もやってるのかぁ

>>13
>捨て場のない核のゴミが増え続ける事
まったく同感。

推進派だった小泉純一郎氏が反対派に鞍替えした理由が
フィンランドの花崗岩盤の高価な地下施設を見学してかららしい
世間では感情的な議論で、原発反対派としてひとくくりにされるが
立場が違うので対応に苦慮する

安全な核種変換をめざして仁科加速器研がんがれ

31 :

>>28
β崩壊すら理解してないやつが一般人なんだよ
悲しいことにな

32 :

>>12
吉田沙保里と結婚すれば、なんとか…

33 :

そもそも原発はこういうの済ませてからやるべきでしょ
廃炉技術が無いのに設置・運転とか意味分からん

廃棄物をいつ綺麗に処理するんだという

福島も廃炉無理だよね、「近づけませ～んｗ」らしいし

34 :

また理研か。
どーせまた捏造。

35 :

放射性物質にビームを照射して陽子を取り除いて別の物質にするのか

36 :

日本海溝に捨てればいいじゃん。
瓦礫をコンクリで固めて。

そのうちプレートの沈み込みで地球が飲み込む。

37 :

>>31
マジか！
β崩壊なんか高校の理科の問題じゃん。
もはや文系理系ところじゃない、それ分からないなんて中卒レベルじゃん！

38 :

>>34
理研って言っても和光の物理屋は長い歴史に裏付けられた正統派で、実力も実績も超一流だぞ。

再生医療なんて日米欧の業界全部が山師の集まりだからなww
京大医学部しか卒業出来ずに山中教授にノーベル賞争いに負けた些細何とかや、
コピペでD論取り消されたオボラインとは頭脳も実績も段違いだぞww

39 :

大きな原子核は、超新星爆発のときにできたもので
その原子が核分裂したり崩壊したりしつつ安定元素に何十億年もかけて至った。
それでも気の遠くなる半減期を持つものの中には現在まで放射性性を残して存在してる物質もある。
仮に100万トンあるの放射性物質Aの半減期が100万年なら
100万年後には、50万トンが別の放射性物質Bと放射性物質Cに分裂しているとうことになる。
次の100万年でAは25万トンに減り次第に量を減らすが、完全に無くなるには気の遠くなる時間がかかる。
ちなみに原発で燃料として利用される放射性ウラン235の半減期は、7億400万年である。

40 :

中性子を充ててさらに核分裂させる方法じゃなくて陽子をぶつけたのか・・・
金かかりすぎるだろ

41 :

放射性物質に中性子を照射して核変換させるほうが簡単な気がする

42 :

貨物ロケットに積んで太陽へ突っ込ませれば
環境破壊もなく無問題

43 :

＞安定核種もしくは短寿命核種に効率良く核変換し、放射能を弱める
？？？
安定するまでに放射される放射線総量は変わらないから短期的にはむしろ「放射能」は強まるだろ

44 :

これで核兵器を無効にできるな

45 :

技術革新が続くな。

最終的にはブラックホール作って吸わせて蒸発させるとかまで行ったりして。

46 :

>>43
一般論として正しくない

47 :

>>43
そうなるな。単に早送りするだけだし
仮に半減期を半分にできるなら放射線量が２倍になるってことだな。
まあでも数倍になったところで基準値以下ならOKじゃないの。
基準値を1.0として元が0.1なら、10倍まで線量あげてもセーフってことだ。

48 :

これって、最終的に放射性廃棄物処理時には
137Csと90Srだけを取り出さなきゃいけない可能性が高くない。
「137Csと90Srは効率よく変換できました」
「でも周辺の物質が放射性を帯びて廃棄物の量は増えました」
では話にならん。
ターゲット周辺元素の基礎ＤＡＴＡ取りも必要ってことだよな。

エネルギー効率の考えなきゃいけない。
「原発ゴミを1トン処理するのに原発燃料10トン分の燃料が必要」
では話にならん。

まさに気の長い話。

49 :

>>27
いや普通に核分裂生成物だろ
燃料の形とか関係ないんで

50 :

チェルノブイリやフクイチにミサイル一発ぶち込めば消せるくらいじゃないと意味ないな。
海洋放出されたのはどう考えても無理だし。

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