水からトリチウムを除去する新技術 90
ストーリー by hylom
質量の違いを使うのだろうか 部門より
質量の違いを使うのだろうか 部門より
近畿大学などの研究チームが、放射性物質であるトリチウム(三重水素)を含む水(トリチウム水)を分離する技術を開発したという(毎日新聞)。
一般的な水は水素原子2つと酸素原子1つで構成されているが、トリチウム水はこの水素原子の1つもしくは2つが水素の同位体であるトリチウムに代わった構造となっている。トリチウムは一般的な水素(軽水素)と比べて質量が重い一方、化学的性質は軽水素とほぼ変わらないため、化学的な手法での分離は難しい。
今回開発されたものは、微細な穴を持つアルミ製フィルターを使用する。トリチウム水を含む水を気化させてこのフィルターに通すと、トリチウム水だけがフィルターに残るという。
原理が分からん (スコア:2)
どのような原理なのか分からないのですが、どこかに詳細情報ってあるのでしょうか?
Re:原理が分からん (スコア:3)
WW2のころの研究されてたウランの濃縮の方法も気化した6フッ化ウランを素焼きのツボに通して…とかだった気がする
http://www.rist.or.jp/atomica/dic/dic_detail.php?Dic_Key=1826 [rist.or.jp]
これかな
やることは変わらんね
Re:原理が分からん (スコア:2)
汚染水からトリチウム水を取り除く技術を開発東日本大震災の復興支援プロジェクトから生まれた汚染水対策 [u-presscenter.jp]
によると5nmの穴を持つ多孔質体で吸い取った汚染水が水だけ落ちて、3重水だけのこるってのが原理だそうです。
よぉ知らんけど。
Re:原理が分からん (スコア:2)
うーむ、読んでもやっぱりよく分からないですが、多孔質フィルター側にトリチウム水だけトリサラレる現象なのですね。
Re:原理が分からん (スコア:2)
分子のサイズはほぼ変わらないので、多孔質体がどうのこうのって話じゃないとは思うんですが、
関西人風には「よぉわからん。」
まあ重水の用にある程度は物理特性は違うだろうから、そういうことなのかもしれない。
Re:原理が分からん (スコア:1)
一次情報に当たれてないので想像ですが、ウランの同位体分離を参考にすると(ガス拡散法 [wikipedia.org])質量の違いによる拡散係数の違いを用いているのでは?
障壁材料として、直径5ナノメートル(ナノは10億分の1)以下の小さな穴が無数に開いたアルミ製フィルター [mainichi.jp]を用いた点が今回のキモかなぁ。
この材料が、H2O, HDO, D2O, THO, TDO, T2Oに対してそれぞれ異なる相互作用を示すのでしょう。
(H: 1H(軽水素), D: 2H (重水素), T: 3H(3重水素)ですね)
ウランの分離では235Uと238Uで質量差は1%程度(化合物ならもっと差がなくなる可能性ある)でも分離できているようです。
基本原理が質量差であれば、H2O (モル質量:18), T2O (同:22)と、単純比較では80%程度の質量差がある水の方が、ウランより分離より楽な可能性ありますね。
H2O, HDO, D2O, THO, TDO, T2Oそれぞれが分かれて出てきそうだけど、T2Oだけ選択的に分離できるかは謎。
Re:原理が分からん (スコア:2)
濃度を考えると、ほとんどはTHOの形ですよね、おそらく。
トリチウム水の挙動をよく知っているわけではないのですが、たぶん
THO ←→ T+ + HO- (元のTHO分子の HO とは限らない)
のようなことがホイホイ起こっていると思うのですが、そのへんはあまり関係なく濃縮が機能する、という感じなのでしょうか。
Re:原理が分からん (スコア:1)
ご指摘のように水中では容易にH/T交換しそうですね。考えてなかった、、、、、
水蒸気だと交換が抑えられる?とか?
真面目に考えると色々不思議ですねぇ
Re:原理が分からん (スコア:2)
ここが不思議なんですよね。
原理上、重水の分離と同じような手法がトリチウム水にも使えると思うのですが、私は「濃縮」プロセスを繰り返すものをイメージしてしまいます。(蒸留法だと多段の構成になっている図を見た記憶が)
トリチウム水だけ選択的に取り除けるのだとしたらすごすぎじゃないですか。
Re:原理が分からん (スコア:1)
>単純比較では80%程度の質量差がある水の方が
18%程度の差でした、失礼
Re:原理が分からん (スコア:1)
> H2O, HDO, D2O, THO, TDO, T2Oそれぞれが分かれて出てきそうだけど、T2Oだけ選択的に分離できるかは謎。
汚染除去(放射性同位元素の除去)のためには、THOやTDOも分離しなきゃだめでしょう。
で、上記それぞれの分子は分子量 18, 19, 20, 20, 21, 22 ですが、重水素は存在比率が少ないですから、
18以下と20以上で分離(19はどっちになるか不定)が出来れば十分かと。
Re:原理が分からん (スコア:1)
Wikipediaによれば、安定な酸素同位体が3つあって、それぞれ自然に
16O = 99.76% , 17O = 0.039% , 18O = 0.201%
あるとのこと。 この17Oや18Oを含む水も重水なんよね
H2-18O と TH-16O は質量数では非常に小さすぎてわかんない程度の違いしか出なそうだ。
ベーマイト処理とやらで100%除染できるという謳い文句もなんかアレな感じだなあ…
例によってモーソーだけど、16Oだけしかないとして、HDOとかHTOのように片方に重い水素が付いていると重心がブレて余計な運動を起こすからフィルタに引っかかるとか?
宇宙で一番単純な原子 (スコア:1)
である水素が放射性物質???
トリチウムが放射線を放射するエネルギーはどこからくるの?
水素であるから中性子+電子の単純構造でしょね???
Re:宇宙で一番単純な原子 (スコア:2)
> 水素であるから中性子+電子の単純構造でしょね???
あと陽子があります。
あ、ウランもです。
Re: (スコア:0)
中性子+電子の単純構造じゃないから、トリチウムと呼んでる
Re: (スコア:0)
久々に言いたい、ggrks
Re: (スコア:0)
これ読んで [wikipedia.org]
他のコメントでggksと言われてますよ
トリチウム水沸騰 (スコア:0)
沸騰したトリチウム水って、もんじゅのナトリウムよりコワいような気がする。
(どうせ、数十年でヘリウム3になるんだから、海に流してうすめれば何の問題もないはずなんだけれど、某国が騒ぐンだろうな、、、。)
Re:トリチウム水沸騰 (スコア:1)
たしかに沸騰したトリチウム水で第III度熱傷を受けてしまうと命にかかわりますね。
逆に低温で固体化したトリチウム水のために打撲や骨折したり、常温のトリチウム水を一気に4Lも飲用すると血液が薄まり過ぎて生命に危険が及びます。
でもわたしは液体ナトリウムのほうがずっと怖いと思うなあ。
Re: (スコア:0)
純粋なトリチウム水って、10^14ベクレル/gぐらいの比放射能になるのかな?
純粋なNa蒸気とか、純粋なトリチウム水蒸気とかを想像すると、どっちも怖いわ
Re:トリチウム水沸騰 (スコア:1)
検査機会が多いだけだったりしないのかね…?
Re: (スコア:0)
これが噂のフェイクニュースか…
Re:トリチウム水沸騰 (スコア:2)
EM菌をトリチウム水にとかしたら放射能が消えた!!
とかが受ける要素があるかも…
EM菌を入れて30年放置とかどうか
風評被害対策 (スコア:0)
他の原発からも大量のトリチウムが放出されていることを大々的に宣伝して、他の原発の風評被害が大騒ぎになっているスキに福島第一原発からコッソリ浄化水の海洋投棄をすれば良い
#汚染水→浄化水の言い換えも必要
トリチウムだけ? (スコア:0)
そもそも海水には重水が含まれてるんだけど、二重水素はよくて三重水素じゃダメな理由が分からん。
Re: (スコア:0)
デューテリウムは放射性同位体じゃないから、じゃないの?
Re: (スコア:0)
重水素は安定元素だからでは?
Re:文系にしょうもない期待を抱かせるだけの罪作りな発表 (スコア:2)
入り江みたいなところに溜まらないように海流に乗せて広く薄く拡散させるのが一番良いんだよな。
後生大事に溜めておくほうがばかばかしい。
Re:文系にしょうもない期待を抱かせるだけの罪作りな発表 (スコア:1)
今、ヘリウム3の値段は1gあたり3000ドルもするんだから、後生大事に溜めておくと一財産だよ。
Re:文系にしょうもない期待を抱かせるだけの罪作りな発表 (スコア:1)
ヘリウム3製造工場としての福一か。
Re: (スコア:0)
ヘリウム3製造工場としての福一か。
崩壊して3Heになっても、おそらく微量で、水に溶解しているわけで、それを回収するのは大変そう。
でも、#3471301と同じく、おいらも「3He欲しい人」なので、需要は多いかもね。
Re: (スコア:0)
Re:文系にしょうもない期待を抱かせるだけの罪作りな発表 (スコア:2)
ヘリウム3は安定元素です。
12年で半分ヘリウム3になるんです。
D-3Heが出きるようになると万々歳です。(中性子が出ないで電磁場で発生粒子をコントロールしやすい)
Re:文系にしょうもない期待を抱かせるだけの罪作りな発表 (スコア:1)
https://www.fnn.jp/posts/00065780FTV
Re:安全だというなら (スコア:2)
おれは全然やってもいいよ
持ってきてくれ
広告もよろしく
Re: (スコア:0)
十分希釈すればまったく問題ないと思いますが。
でもそのレベルの人は「無意味なパフォーマンスだ」「直ちに健康に影響はないww」とか言って永遠に納得することはないでしょうね。
Re:安全だというなら (スコア:2)
日本からプロパヨンガスを除去する発明が必要ですな
Re:安全だというなら (スコア:1)
議論している間にβ崩壊して薄まると思います。
Re:文系にしょうもない期待を抱かせるだけの罪作りな発表 (スコア:2)
Re: (スコア:0)
稼働中の既存原発の排水口までパイプライン引いて、既存原発から海洋投棄すれば良い
Re: (スコア:0)
三重水素はベータ崩壊してヘリウム3になるんだから、貯めておけるならそれに越したことはない。
Re: (スコア:0)
海洋放出は安全基準以下に希釈する方法ですが、分離させる技術だと逆に濃縮されてしまいますよね。
トリチウム水自体の処理方法や管理方法は確立されているのでしょうか?
Re:文系にしょうもない期待を抱かせるだけの罪作りな発表 (スコア:2)
濃くなった奴は取っておけばいいだけよ
全部とっとくより断然楽
Re: (スコア:0)
とりあえずの問題は物理的な貯蔵量ですもんね。カサを減らしたい。
Re:文系にしょうもない期待を抱かせるだけの罪作りな発表 (スコア:1)
トリチウムの生産国はカナダですが、それなりに売れるようですよ。
時計とか銃の銃眼とかスコープとか、日本では使えないけど。
Re:新しい水商売かと思った (スコア:1)
三朝温泉「そのような表現は誠に遺憾である」
増富温泉「然り」
有馬温泉「せやな」
Re:ほぼ・・・? (スコア:1)
>完全に変わらないと信じていたのですが。
同位体効果 [wikipedia.org]や重原子効果 [google.com]を見ればわかるけど、全く同じではありません。
トリチウムは重いので分極が小さくなる [srad.jp]という指摘もありますので、物理的性質の相違が化学的な相違に繋がることはあります。ほぼ、無視して良いのですがね。
Re:ほぼ・・・? (スコア:1)
以前、YouTubeで、かなり純粋な重水素水の「味」を調べた人がいました。
ウワサでは重水素水は甘いらしい、ということで一瓶(10グラムくらいか)を購入し、それを飲んで味を調べている動画です。
結局、体調によって味が変わってしまい、正確な味は分からなかったとのこと。
ですが10gくらいならば飲んでも別に毒性は無いに等しいようです。
*味を調べた人は科学に非常に明るい人
もっと多量に500mLとか飲用したら、もしかしたら変調を起こしたかもしれませんが……
https://www.tcichemicals.com/eshop/ja/jp/commodity/W0002/ [tcichemicals.com]
によると、10gくらいなら4000円しないようです。
Re:本当にトリチウム水だけ取り出せるなら (スコア:1)
https://www.telegraph.co.uk/business/2016/05/18/the-most-valuable-subs... [telegraph.co.uk]
2016年の記事ですが、ここでは 3万ドル/g となってますね
Re:本当にトリチウム水だけ取り出せるなら (スコア:1)
https://en.wikipedia.org/wiki/Tritium [wikipedia.org]
この英語wikipediaによれば、福島第一で貯蔵された三重水素の量は 2014年で875兆ベクレル (2.45 g) 存在しており、かつ毎年230兆ベクレル(0.64 g) 追加されているとのこと。
えと、半減期とか考えずに足し算してーの 2.45+0.64*4=5.01g だから15万ドルの価値ですか。