近日，日本三重大学、日本海洋地球科学技术振兴机构和帝塚山大学的研究小组宣布，成功演示了一种“原位固定”技术。该技术利用高强度激光将铯捕获在混凝土中并形成玻璃体，有望为福岛第一核电站退役工作提供有力支持。
铯固定技术图像
当前，福岛第一核电站退役工作正在推进，除处理污染水、清除燃料碎片外，放射性废弃物的处理处置是长期课题。日本原子能协会等学术机构正研究退役最终状态，即“终态”。此次研究结果与之相关，预计有助于减少与退役相关的废物量。
据相关公告，福岛第一核电站未来拆除建筑物和燃料组件时，将产生大量混凝土和碎石废弃物。其中，低表面剂量率(0.005～1毫希沃特/小时)混凝土废弃物约13万立方米，中等表面剂量率(1毫希沃特/小时以上)混凝土废弃物约6万立方米。有效管理和长期储存这些废物至关重要，开发更有效的减容技术迫在眉睫。
此次研究聚焦于如何有效固定铯 - 137(一种放射性同位素)，以减少放射性废物体积。研究团队使用高强度激光照射混有铯 - 133(一种稳定同位素)的混凝土，该混凝土成分与福岛第一核电站反应堆建筑物相同，使铯得以固定。物理性能调查分析显示，激光辐照后的混凝土中铯发生了玻璃化。此外，借助被称为“电子探针微分析仪”的X射线分析技术，实验证实铯的捕获率达99%，远高于传统方法的57%。即利用高强度激光将废弃混凝土表面玻璃化，把熔融混凝土内部的放射性物质固定在玻璃体内部，再将玻璃体与其他物质分离，从而有效减少废物体积。研究团队认为，这项技术“在协助福岛第一核电站退役方面具有巨大潜力”。
值得一提的是，该研发项目还获得了东京电力公司设计和太平洋顾问公司的合作支持，后者在工业废物处理方面业绩良好。
