Ando Hazama (Trụ sở chính: Minato-ku, Tokyo, Chủ tịch: Toshiaki Nomura), tải w88 (Trụ sở chính: Chiyoda-ku, Tokyo, Chủ tịch: Michio Morita), Neos Corporation (Trụ sở chính: Thành phố Kobe, Tỉnh Hyogo) (Chủ tịch: Tsuyoshi Naganaga) đã cùng nhau phát triển một hệ thống lọc giúp giảm đáng kể lượng đất nhiễm phóng xạ Caesium được tạo ra trong quá trình khử nhiễm kể từ Đại Đông Nhật Bản Động đất

Các công nghệ làm sạch và lọc đất ô nhiễm hiện nay chủ yếu làm sạch các hạt thô (cỡ hạt từ 0,075 mm trở lên) Việc tinh chế hạt mịn (kích thước hạt nhỏ hơn 0,075 mm) đòi hỏi công nghệ tiên tiến và tốn rất nhiều chi phí nên được đánh giá là khó đưa vào sử dụng thực tế
Do đó, bằng cách kết hợp công nghệ của mỗi công ty, chúng tôi đã phát triển một hệ thống giúp giảm hơn 97% nồng độ phóng xạ trong đất bằng cách tinh chế không chỉ các hạt thô mà cả các hạt mịn, đồng thời tách và cô đặc Caesium phóng xạ trong 3% còn lại

Hệ thống này bao gồm quá trình làm sạch bằng nghiền (Lưu ý 1), rửa các hạt mịn bằng chất tẩy rửa ở nhiệt độ bình thường và áp suất bình thường, đồng thời tách từ tính chất phóng xạ Caesium khỏi nước bị ô nhiễm (Hình 1)
Đầu tiên, caesium phóng xạ gắn với các hạt thô được loại bỏ bằng cách nghiền và rửa đất và nước bị ô nhiễm, sau đó các hạt thô tinh khiết được chiết xuất
Các hạt mịn có chứa chất phóng xạ Caesium còn sót lại trong nước làm sạch
Tiếp theo, các hạt mịn được rửa bằng chất tẩy rửa, chất phóng xạ Caesium được rửa giải vào dung dịch làm sạch và các hạt mịn đã tinh khiết được lấy ra ngoài
Cuối cùng, chất phóng xạ Caesium hòa tan vào dung dịch làm sạch sẽ được loại bỏ bằng phương pháp tách từ hóa

Hệ thống này có các tính năng sau ở mỗi bước, giúp tăng tính thực tế của nó lên đáng kể

① "Nghiền và làm sạch hạt thô"

Chúng tôi xác nhận rằng bằng cách nghiền và làm sạch đất và nước bị ô nhiễm trong 15 phút, nồng độ phóng xạ trong các hạt thô sau khi làm sạch có thể giảm hơn 90% so với trước khi làm sạch (Hình 2)

② “Làm sạch bằng chất tẩy rửa ở nhiệt độ và áp suất thông thường dành cho các hạt mịn (rửa giải Caesium)”

Công nghệ rửa giải Caesium thông thường bao gồm xử lý nhiệt độ cao bằng cách sử dụng bình chịu áp lực, do đó cần có thiết bị có thể chịu được nhiệt độ cao và áp suất cao
Chất làm sạch mà chúng tôi đã phát triển chủ yếu bao gồm các hợp chất có công dụng chung như axit clohydric, kali clorua và magie clorua, và công thức của nó nhằm mục đích chiết xuất Caesium, giúp có thể rửa giải Caesium ở nhiệt độ và áp suất trong phòng ở khoảng 25oC
Do đó, thiết bị có thể được đơn giản hóa và độ an toàn của môi trường làm việc có thể được cải thiện
Ngoài ra, về hiệu quả làm sạch, chúng tôi xác nhận tỷ lệ khử nhiễm trên 90% (rửa hai lần, 30000Bq/kg → 3000Bq/kg trở xuống) (Hình 3)

③ “Tách từ tính của Caesium khỏi dịch rửa giải”

Đây là phương pháp trong đó xêsi được thu giữ trong một chất từ tính (sắt) bám tốt vào nam châm, sau đó được thu thập trực tiếp bằng nam châm mà không cần sử dụng bộ lọc hoặc phương tiện khác
Phương pháp xử lý nước nhiễm xêsi chính là phương pháp kết tủa keo tụ màu xanh nước biển (Lưu ý 2), nhưng hóa chất được sử dụng cực kỳ đắt tiền
Phương pháp tách từ hóa hấp phụ Caesium thành muối ferrocyanide rẻ tiền, thêm clorua sắt để tạo ra vật liệu từ tính và thu thập nó bằng nam châm (Hình 4)
Điều này giúp thu hồi Caesium trong thời gian ngắn, giúp giảm kích thước thiết bị và giảm phơi nhiễm bức xạ thông qua điều khiển từ xa
Chúng tôi xác nhận rằng phương pháp này đã loại bỏ và thu hồi 99% Caesium trong dịch rửa giải (Hình 5)

④　Có thể giảm thể tích bất kể nồng độ ô nhiễm bằng cách tăng hoặc giảm thời gian và tần suất làm sạch

Bằng cách thay đổi thời gian làm sạch để làm sạch bằng mài, số lần làm sạch để làm sạch bằng chất tẩy rửa và nồng độ dung dịch nước để tách từ hóa, có thể giảm nồng độ phóng xạ xuống nồng độ mục tiêu bất kể nồng độ phóng xạ trong đất bị ô nhiễm
Điều này giúp có thể làm sạch và giảm thể tích đất bị ô nhiễm với nhiều nồng độ khác nhau (Bảng 1)

Chúng tôi sẽ đóng góp rất lớn vào việc phục hồi và tái thiết bằng cách đề xuất công nghệ này cho các lĩnh vực khác nhau và giảm đáng kể lượng đất bị loại bỏ được tạo ra với số lượng lớn trong quá trình khử nhiễm
Trong tương lai, chúng tôi sẽ tiếp tục cải tiến công nghệ và tích lũy thêm kinh nghiệm thông qua các cuộc trình diễn, đồng thời tiếp tục nghiên cứu và phát triển để nâng cao hơn nữa tính thực tiễn của nó

(Lưu ý 1) Mài và làm sạch
Phương pháp làm sạch trong đó Caesium bám trên bề mặt các hạt đất được cạo bỏ bằng cách cho các hạt đất tiếp xúc với nhau và chà xát chúng, tương tự như đánh bóng gạo

(Lưu ý 2) Phương pháp kết tủa keo tụ màu xanh nước biển
Phương pháp hấp phụ Caesium bằng cách sử dụng chất màu xanh lam vô cơ (xanh đậm) và thu thập nó bằng cách thêm chất keo tụ vào đó Cần có thiết bị tách đông tụ riêng biệt

*Vui lòng tham khảo biểu đồ tại đây
Hình 12345 Bảng 1pdf