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放射性廃棄物の無害化に道、三菱重工業

 2014年、三菱重工業が重水素を使い、少ないエネルギーで元素の種類を変える元素変換の基盤技術を確立したそうです。
 原子炉や大がかりな加速器を使わずに、セシウムがプラセオジウムに変わることなどを実験で確認したとしています。
 同社は、将来の実証装置設置に向け、実用化研究に入るということです。
 この技術は、放射性セシウムやストロンチウムを、無害な非放射性元素に変換する放射性廃棄物の無害化処理に道を開くものだそうです。
 同社は、原発メーカーとして、実用化を急ぐとしています。

 具体的には、厚さが数十ナノ(ナノは10億分の1)と極めて薄い金属のパラジウムと酸化カルシウムの薄膜を交互に積層した多層膜に、変換したい金属を付けます。
 この膜に重水素を透過させると、百数十時間で元素番号がそれぞれ2から4、6多い元素に変わったということです。
 セシウムはプラセオジウムに、ストロンチウムはモリブデン、カルシウムはチタン、タングステンは白金に変わることを確認したとしています。
 特殊な薄膜に重水素を透過させる独自技術は、日本での特許に続き、2013年、欧州でも特許を取得したそうです。
 様々な手法で重水素の濃度を高めることで、新しい元素の収量がナノグラムからマイクログラムへ3桁増えたということです。
 測定精度も上がり、1平方センチメートル当たり、最大数マイクログラムの元素変換を確認したとしています。
 セシウムの元素変換率は、ばらつきはあるものの、100%近いものもあるそうです。
 元素変換を示唆するガンマ線も、微量ながら検出しているということです。
 同社は、セシウムの場合、パラジウム多層膜の内部で4個の重水素が1個のセシウムの原子核に十分近づき、陽子4個と中性子4個が加わりプラセオジウムになったとの仮説を立てているということですが、詳しいメカニズムや理論は分かっていないそうです。
 元素変換は「エネルギー収支が合わず、従来の物理学の常識では説明できない」などの指摘があり、新しい元素の量が少なく「外から混入した可能性も完全には排除できない」との声もあるそうです。
 もともと低いエネルギーで元素が変わるのは、1989年に提唱された常温核融合と同じ考え方になるということです。
 1億度などという超高温でなくても核融合が起こり、過剰熱が発生するという夢の現象を再現しようと世界中で再現実験が研究されましたが、その後、ほぼ否定されています。
 同社も当時から研究を始めましたが、途中からエネルギーの発生を証明するより、元素の変換を示す方が実証しやすいのではないかと考え、元素変換に的を絞ったそうです。
 微量の元素が生まれたことは、兵庫県にある世界最高水準の物質分析技術を持つ大型の放射光施設「SPringー8」を使っても確認しているそうです。
 同社は実験の規模を拡大し、収量を増やし、実用化のメドを付ける方針ということです。
 これまで小規模な体制で先進技術研究センターで研究していましたが、今後、他の事業本部や外部の大学や研究機関との共同実験を増やすということです。

 - 引用・抜粋 日経新聞より –

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