原子力、核融合などの大規模なエネルギーの利用は人類にとって重要な技術である一方、 放射性物質の生成を伴うため環境の保全をあわせて必要とします。 本研究分野では、地下水圏環境における核種移行評価について、 エネルギーと物質の流れを総体としてとらえるシステム的な視点を基に、 微視的過程のモデル化について研究を行っています。
本研究室では、地下の移動現象を理解し、また、地圏環境に及ぼす地下構造物構築の影響を考慮して、 長期にわたる処分システムの性能についての研究を進めています。
・冠水環境にあるカルシウムシリケート水和物と核種との相互作用を活用したバリア材の開発
・アルカリおよびサーマルフロントにおける過飽和ケイ酸の析出挙動とその核種遅延効果
・鉱物へのアクチノイド元素の収着不均一性を考慮した核種移行評価
・高pH地下水に起因するカルシウムシリケート水和物(C-S-H)の亀裂内における析出とバリア効果
・不飽和帯の形成挙動を考慮した廃棄体の除熱効果と処分場の活用
地下での処分場の構築には多量のセメント系材料が必要となり、処分場を埋め戻した後のセメント系材料の変遷とその地下水への影響を考慮する必要があります。 本研究室では、そのような複雑な場において処分システムを評価し、その更なる閉じ込め性の向上に取り組んでいます。
Seki, T., Gyoten, T., Fujimaki, T. et al. Effects of borate on Europium sorption onto calcium silicate hydrate formed as a secondary mineral under water-saturated conditions. MRS Advances (2026). https://doi.org/10.1557/s43580-026-01659-8
Seki, T., Takahashi, T., Chida, T. et al. Alteration of Coal Fly Ash Induced by Aging Treatment: Insights from Mineral Quantification Analysis. ACS Omega (2025). DOI: 10.1021/acsomega.5c06820
Chida, T., Kawakami, H., Seki, T. et al. Evaluation of retardation effect for the migration of cesium under unsaturated conditions. MRS Advances 10, 1833–1839 (2025). https://doi.org/10.1557/s43580-025-01132-y
Seki, T., Hongo, K., Chida, T. et al. Reduction in Apparent Permeability Owing to Surface Precipitation of Solutes by Drying Process and Its Effect on Geological Disposal. Minerals (2024). https://doi.org/10.3390/min14040428
Seki, T., Furiya, K., Chida, T., et al. Evaluation of the Changes in Effective Fracture Aperture with Deposition of Calcium Silicate Hydrate on Granite Surface Under Highly Alkaline Saline Conditions Using a Microflow Cell. ACS ES&T Water (2024). DOI: 10.1021/acsestwater.3c00822
Chida, T., Suto, K., Seki, T. et al. Interaction of europium with calcium silicate hydrate under conditions saturated with groundwater. Journal of Nuclear Science and Technology (2024). https://doi.org/10.1080/00223131.2024.2307437
Chida, T., Seki, T., Watanabe, Y. et al. Dynamic behavior of sorption of europium onto biotite flakes under the condition of saline groundwater. MRS Advances 9, 462–466 (2024). https://doi.org/10.1557/s43580-024-00770-y
Seki, T., Oasa, R., Chida, T. et al. Sorption behavior of cesium ions to Mg-containing calcium silicate hydrate in a co-precipitation process. MRS Advances 9, 456–461 (2024). https://doi.org/10.1557/s43580-023-00757-1
Seki, T., Ogawa, Y., Ibi, K. et al. Leaching behavior of arsenic and selenium in coal fly ash by aging treatment and cement mixing. Journal of Nuclear Science and Technology, 60(10), 1169–1181 (2023). https://doi.org/10.1080/00223131.2023.2176378
Seki, T., Tamura, R., Chida, T. et al. Sorption behavior of cesium and strontium during the formation process of calcium silicate hydrate as a secondary mineral under the condition saturated with groundwater. MRS Advances 8, 224–230 (2023). https://doi.org/10.1557/s43580-022-00488-9
出張報告などは,「NEWS 」のページからご覧ください.
Tsugumi Seki, Tomoki Gyoten, Takashige Fujimaki, Taiji Chida, Yuichi Niibori, "Effects of Borate on the Interaction between Europium and Calcium Silicate Hydrate Formed as a Secondary Mineral" (口頭発表), 49th Symposium on Scientific Basis for Nuclear Waste Management (SBNWM2025),Three River Convention Center, Tri-Cites, WA, USA, 2025年11月2日-2025年11月7日
椙木稜太,関亜美,千田太詩,「ベントナイトコロイドの凝集に及ぼす過飽和ケイ酸の影響」(口頭発表)
小山俊平,関亜美,出光一哉,青木大,千田太詩,「冠水環境におけるC-S-HへのCsの収着挙動に及ぼすMgおよびホウ酸の影響」(口頭発表)
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椙木稜太,関亜美,千田太詩,「処分環境を考慮した過飽和ケイ酸共存下におけるベントナイトコロイドの凝集抑制に関する予察」(ポスター発表)
市田正,関亜美,出光一哉,青木大,千田太詩「地下のアルカリ環境におけるAl含有C-S-HとEuの相互作用に及ぼすホウ酸の影響」(口頭発表)
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市田正,関亜美,出光一哉,青木大,千田太詩,「地下冠水環境におけるCa-Al-Si系水和物とEuの相互作用に及ぼすホウ酸塩の影響」(口頭発表)
荒谷槙人,関亜美,千田太詩,「フライアッシュ混合セメントの利用における有害物質の固定化に関する検討」(口頭発表)
日下佑太朗,「処分環境において共存するAlが過飽和ケイ酸の析出に及ぼす影響の評価」,日本原子力学会バックエンド部会 学生優秀講演賞,2026年3月12日
市田正,「地下冠水環境におけるCa-Al-Si系水和物とEuの相互作用に及ぼすホウ酸塩の影響」,日本原子力学会バックエンド部会 学生優秀講演賞,2026年3月12日
堀江海秀,「処分場周辺の高アルカリ流動場変化における透水性変化に及ぼすNaClの影響」,第11回次世代イニシアティブ廃炉技術カンファレンス(NDEC-11) 研究奨励賞(燃料デブリ処理部門),2026年2月24日
堀江海秀,「セメント系材料の利用に伴う処分場周辺の流動場変化に関する研究」,工学研究科量子エネルギー工学専攻 分野横断セミナー,優秀賞,2026年1月20日
椙木稜太,「地下環境における粘土鉱物の変質とそのセシウム収着能に関する基礎的研究」,工学研究科量子エネルギー工学専攻 分野横断セミナー,優秀賞,2025年8月1日