(57)【要約】【課題】通常の測定方法で検出できる検出下限以下の濃度でしかの場合であっても放射性物質の除去を行うことができ、また下限以下の濃度であっても濃度の測定が可能な放射性物質吸着器及び放射性物質濃度測定方法を提供すること。【解決手段】繊維材と、治具とからなる放射性物質吸着器であって、上記治具は、上記繊維材を保持する繊維材保持部を有し、上記繊維材は、加工繊維の表面にフェロシアンの金属塩化合物を導入してなる染色加工繊維と、フェロシアンの金属塩化合物を有しないフェロシアン化合物非含有繊維、未加工の繊維にフェロシアンの金属塩化合物を導入してなる染色未加工繊維、及び繊維の表面張力の差を用いて吸着する未染色未加工繊維からなる群より選択される１種以上の他の繊維とを含むことを特徴とする放射性物質吸着器。【選択図】図１
2017215266.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
繊維材と、治具とからなる放射性物質吸着器であって、
上記治具は、上記繊維材を保持する繊維材保持部を有し、
上記繊維材は、
加工繊維の表面にフェロシアンの金属塩化合物を導入してなる染色加工繊維と、
フェロシアンの金属塩化合物を有しないフェロシアン化合物非含有繊維、
未加工の繊維にフェロシアンの金属塩化合物を導入してなる染色未加工繊維、
及び
繊維の表面張力の差を用いて吸着する未染色未加工繊維
からなる群より選択される１種以上の他の繊維とを含む
ことを特徴とする放射性物質吸着器。
【請求項２】
請求項１記載の放射性物質吸着器を用いた水中の放射性物質濃度測定方法であって、
水の存在する個所を平面的に区分すると共に深さ方向にも区分して、複数の設置個所を規定し、該設置個所に放射性物質吸着器を設置する設置工程と
設置された放射性物質吸着器を所定期間放置する吸着工程と、
放置した後、放射性物質吸着器を引き上げ、放射性物質の吸着量を測定する測定工程と
を具備する放射性物質濃度測定方法。
【請求項３】
上記設置工程は、放射性物質吸着器の設置に先立ち、水の存在する個所における区分された複数の設置個所それぞれの温度状況を測定し、測定された温度に応じて繊維を選択して、設置する放射性物質吸着器における繊維材を選択する
ことを特徴とする請求項２記載の放射性物質濃度測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、従来の放射性物質検出用機器では十分に検出することができないほどに微量でしか放射性物質を有しない場所からも効率よく放射性物質を検出又は除去することができる放射性物質吸着器及び放射性物質濃度測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
セシウム（Ｃｓ）は、自然界では少なくとも３９種類の同位体を有し、その大半は放射性を示さないものであるが、原子力発電の燃料に使うウランなどが核分裂 反応を起こして生成される放射性セシウムと呼ばれるセシウム１３４およびセシウム１３７は、長い半減期（各々およそ２年、３０年）に応じて放射線を放出し続けて人体に悪影響を及ぼすため、生活環境から排除する必要がある。
原子力施設等の放射性セシウムなどの放射性物質を排出する可能性のある施設においては、液体や気体などの流体を施設内部から外部に排出する際に当該流体に含まれる放射性物質を除去してから排出する必要がある。近年、廃炉計画の過程などにおいてこの流体からの除染を効率よく行うことが求められており、種々提案がなされている。
【０００３】
例えば特許文献１には、施設の空気に含まれる放射性微粒子や放射性有機ヨウ素を確実に捕集かつ除去することができる放射性物質除去装置として、複合フィルターを挿脱可能に収容するケーシングと、ケーシングに空気を強制的に流入させる送風機とを備え、複合フィルターは、塵埃を捕集するプレフィルタと、放射性微粒子を捕集する多風量のＨＥＰＡフィルターと、活性炭素繊維シートから作られて放射性有機ヨウ素を捕集する放射性有機ヨウ素除去フィルターとから形成されている装置が提案されている。
【０００４】
また、特許文献２には、繊維素材に金属フタロシアニン化合物が担持されている放射性物質吸着材が提案されている。
また、特許文献３には、プルシアンブルーを担持させる基材として、大量に製造されていて廃棄される量も多い羊毛が、安価に調達できる可能性が高いと考えられることから、プルシアンブルーを羊毛製布帛に担持させた放射性セシウム吸着布帛が提案されている。
さらに特許文献４においては、絹繊維や絹織物を濾過材として利用して、液体に含まれる放射性物質、金属、重金属、有機化合物等（金属類）を濾過する絹製濾過材が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−０４０８８４号公報
【特許文献２】ＷＯ２０１３／０６５８２９号公報
【特許文献３】特開２０１３−０６１２２０号公報
【特許文献４】特開２０１２−２３３８３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述の各提案では、通常の測定方法で検出できる量を超えて放射性物質を有する場合には効果があるものの、検出下限以下の濃度の場合には除去ができないばかりかそもそも濃度の測定ができないという問題がある。
したがって本発明の目的は、通常の測定方法で検出できる検出下限以下の濃度でしかの場合であっても放射性物質の除去を行うことができ、また下限以下の濃度であっても濃度の測定が可能な放射性物質吸着器及び放射性物質濃度測定方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、上記課題を解消すべく鋭意検討した結果、特許文献３のように、プルシアンブルーの粒子を繊維間隙に侵入させて担持させたものが効果的であることを知見すると共にそのような繊維のみを設置するのではなく他の繊維を合わせて設置することが効果的であることを知見した。
【０００８】
本発明は、上記知見に基づいてなされたものであり、以下のとおりである。
１．  繊維材と、治具とからなる放射性物質吸着器であって、
上記治具は、上記繊維材を保持する繊維材保持部を有し、
上記繊維材は、
加工繊維の表面にフェロシアンの金属塩化合物を導入してなる染色加工繊維と、
フェロシアンの金属塩化合物を有しないフェロシアン化合物非含有繊維、
未加工の繊維にフェロシアンの金属塩化合物を導入してなる染色未加工繊維、
及び
繊維の表面張力の差を用いて吸着する未染色未加工繊維
からなる群より選択される１種以上の他の繊維とを含む
ことを特徴とする放射性物質吸着器。
２．１記載の放射性物質吸着器を用いた水中の放射性物質濃度測定方法であって、
水の存在する個所を平面的に区分すると共に深さ方向にも区分して、複数の設置個所を規定し、該設置個所に放射性物質吸着器を設置する設置工程と
設置された放射性物質吸着器を所定期間放置する吸着工程と、
放置した後、放射性物質吸着器を引き上げ、放射性物質の吸着量を測定する測定工程と
を具備する放射性物質濃度測定方法。
３．上記設置工程は、放射性物質吸着器の設置に先立ち、水の存在する個所における区分された複数の設置個所それぞれの温度状況を測定し、測定された温度に応じて繊維を選択して、設置する放射性物質吸着器における繊維材を選択する
ことを特徴とする２記載の放射性物質濃度測定方法。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の放射性物質吸着器は、常法の測定方法で検出できる検出下限以下の濃度でしかの場合であっても放射性物質の除去を行うことができ、また下限以下の濃度であっても濃度の測定が可能なものである。この効果は、特に加工繊維に染色してなる染色加工繊維のみを設置して構成される部分とそれ以外の繊維のみを設置して構成される部分とを別個に且つ隣設して設けた場合に顕著になる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本発明の放射性物質吸着器を模式的に示す斜視図である。
【図２】図２は、本発明の放射性物質吸着器に用いられる治具のみを示す斜視図である。
【図３】図３は、実施例１における設置場所を示す図であり、（ａ）はため池を平面視した図であり、（ｂ）は深さ位置を示す図である。
【図４】図４は、実施例１における設置場所を示す図であり、（ａ）はため池を平面視した図であり、（ｂ）は深さ位置を示す図である。
【図５】図５は、実施例１における設置場所を示す図であり、（ａ）はため池を平面視した図であり、（ｂ）は深さ位置を示す図である。
【図６】図６は、図３に示す設置場所での測定結果を示すグラフである。
【図７】図７は、図４に示す設置場所での測定結果を示すグラフである。
【図８】図８は、図５に示す設置場所での測定結果を示すグラフである。
【符号の説明】
【００１１】
１：放射性物質吸着器、１０：糸状体、２０：治具、２２：繊維材料保持部、２４：流体流通路、１２：吸着性糸、１４：非吸着性糸
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の放射性物質吸着器の１実施形態について詳細に説明する。
本実施形態の放射性物質吸着器１は、図１に示すように、繊維材料としての糸状体１０と、治具２０とからなる。
治具２０は、糸状体１０を保持する繊維材料保持部２２を有し、繊維材料保持部２２は糸状体の存在しない流体流通路２４が形成されるように構成されており、糸状体１０は、表面にフェロシアンの金属塩化合物を有する加工獣毛からなる吸着性糸１２と、加工されていない非吸着性糸１４とからなる。
以下、さらに詳述する。
【００１３】
＜治具＞
本実施形態において治具２０は、図２に示すように、繊維材料保持部２２が、糸状体としての上記繊維材料を巻きつけることができるように構成された構造体であり、具体的には、繊維材料保持部２２が、矩形状の支持板２２−１と支持板２２−１の両端それぞれに回動自在に設けられ、支持体２２−１の長さの半分の長さよりも長い長さを有するコの字状である、一対の支点形成部２２−２とからなり、両支点形成部２２−２の先端部分を当接させることで、図１及び２に示すように３角筒状となるように構成されている。また、支点形成部２２−２はいずれも両端部がコの字状の内方に直角に折り曲げられて先端部（図示せず）が形成されている。
支持板２２−１は、矩形の板体であり、その長辺両端部における左右両側に開口（図示せず）が合計４つ設けられている。そして開口に折り曲げられた先端部が挿入され、コの字状の棒状体からなる支点形成部２２−２が支持板２２−１と回動自在に一体化されている。
支持板２２−１及び支点形成部２２−２の大きさは用途や設置場所に応じて任意である。また、これらを形成する材料も任意であり、金属やプラスチック材料など種々材料を用いることが可能である。  
【００１４】
（繊維材）
本発明において用いられる繊維材としては、繊維からなるものであればその形態等は特に制限されず、糸状体、短繊維、織布、不織布等種々形態とすることができる。なお、本実施形態においては糸状体を用いており、その太さは任意であるが、通常直径０．１ｍｍ〜５ｍｍとすることができる。
上記繊維材としては、加工繊維の表面にフェロシアンの金属塩化合物を導入してなる染色加工繊維と、フェロシアンの金属塩化合物を有しないフェロシアン化合物非含有繊維、未加工の繊維にフェロシアンの金属塩化合物を導入してなる染色未加工繊維、及び繊維の表面張力の差を用いて吸着する未染色未加工繊維からなる群より選択される１種以上の他の繊維とを含む。すなわち、本発明においては、加工繊維の表面にフェロシアンの金属塩化合物を導入してなる染色加工繊維を必須の繊維とし、この染色加工繊維以外の繊維を適宜選択して用いる。以下、各繊維材について説明する。
〔染色加工繊維〕
染色加工繊維は、好ましくは加工獣毛（後述する加工繊維の製造工程により繊維表面が加工された獣毛）の表面にフェロシアンの金属塩化合物が導入（染色）されてなるものである。
本発明において用いられる上記加工繊維の原料繊維は、獣毛が好ましく、使用に際してはそれぞれ単独で若しくは２種以上混合して用いることができる。上記獣毛としては、羊毛及び羊毛に類する獣毛のいずれかを単独であるいは混合して用いるのが好ましい。羊毛に類する獣毛としては、羊毛と同様に表面にキューティクル層を有する獣毛、例えばカシミア、アンゴラ、アルパカ、モヘア等を挙げることができる。
また、これらの繊維は、糸、布、綿、紡糸くず（くず繊維）などの種々の形態のものを使用することが可能である。特に、廃棄衣料、リサイクル衣料などを用いれば、省資源化、低コスト化に資する。なお、羊毛などでは補強等の目的で化学繊維を混合している場合も多いが、それらを取り除く必要はない。
繊維の太さや長さは原料繊維に応じて任意であり、特に制限されない。
【００１５】
本発明で用いることができる獣毛としての羊毛の構造は、コルテックスを中心にその上に、エンドキューティクル、エキソキューティクル、エピキューティクルからなるスケール層が形成されている。このような毛の構造は他の獣毛についても同様である。
【００１６】
上記のフェロシアンの金属塩化合物としては、具体的には、鉄、コバルト、ニッケル、又は銅を具備するフェロシアン酸金属塩化合物等を挙げることができる。
上記フェロシアン酸金属塩化合物としては、例えば、硫酸第一鉄（Ｆｅ２＋）、硫酸銅（Ｃｕ２＋）、硫酸ニッケル（Ｎｉ２＋）、硫酸コバルト（Ｃｏ２＋）等をフェロシアン酸塩と処理することにより得られるフェロシアン酸金属塩化合物を挙げることができる。
以下、上記金属塩化合物の中でも代表的なプルシアンブルーを例に金属塩化合物について詳述する。なお配合量や製造方法などは他の金属塩化合物についても特に制限なく以下の記載内容が適用される。
本発明において繊維表面に導入されるプルシアンブルーは、一般にＦｅ４［Ｆｅ（ＣＮ）６］３で示されるものであるが、Ｆｅ３＋４［Ｆｅ２＋（ＣＮ）６］３・ｘＨ２Ｏ（ｘ＝１４〜１６）で示されるものと、Ｍ＋Ｆｅ３＋［Ｆｅ２＋（ＣＮ）６］・ｙＨ２Ｏ（Ｍ＋はＫ＋、ＮＨ４＋などを示し、ｙ＝１〜５）で示されるもののいずれをも用いることができる。
プルシアンブルーの配合量は、使用目的や親水性部分の露出比率により任意であるが、獣毛１００重量部に対して０．１〜５重量部とするのが、堅牢性と放射性物質吸着性とのバランスの観点で好ましい。
【００１７】
また、プルシアンブルーは、上記親水性部分に導入されてなる。ここで「導入」とは、物理的に吸着された状態、化学的に結合した状態、上記親水性部分に対する親和性が高く分子間力で該親水性部分にプルシアンブルーがひきつけられている状態のいずれかの状態として獣毛にプルシアンブルーを染着した態様を意味する。
【００１８】
本発明において用いられる染色加工繊維の製造方法について説明する。
なお、以下の説明においては、獣毛として羊毛を用いた例を示して説明するが、そのほかの獣毛についても同様に適用可能である。また、羊毛を用いた製品には、糸、綿、布（織物、編物）など多様なものがあるが、処理対象の製品がいずれであっても、処理方法は基本的に異なることはないので、以下それらを羊毛と総称して説明する。
【００１９】
上記製造方法は、原料である獣毛からその表面に位置するエピキューティクルを除去する脱スケール処理工程（加工繊維の製造工程）と、エピキューティクルが除去されて形成された親水性部分にプルシアンブルーを導入する染色工程とを行うことにより実施できる。
以下、それぞれ説明する。
（脱スケール処理工程）
脱スケール処理は、羊毛の表層のエピキューティクルの少なくとも一部を除去して親水性部分を形成する工程である。
エピキューティクルを除去する脱スケール処理は、フェルト化防止剤を添加した水中に羊毛を浸漬し、所定時間撹拌することによって行うことができる。
その際に、あらかじめ羊毛に湿潤処理をして水となじみやすいようにしておくのが好ましい。湿潤処理は、例えば、水中に６〜２４時間程度浸漬した後、脱水するなどの方により行うことができる。
フェルト化防止剤を添加した水中に羊毛を浸漬し、所定時間撹拌する処理は、１回でもよいが、エピキューティクルの除去を十分に行うには、複数回（好ましくは２〜５回）繰り返して行うのが好ましい。浸漬・撹拌時間としては、フェルト化防止剤の効果が有効な１時間以内とするのが好ましい。
フェルト化防止剤としては、次亜塩素酸ナトリウムなどの塩素系酸化剤や、ジクロロイソシアヌル酸、モノ過硫酸塩等の酸化薬剤を用いることができ、市販品を用いることができる。また、水中への添加量は、水１リットルに対してフェルト化防止剤１〜５ｇとするのが好ましい。
【００２０】
脱スケール処理は、フェルト化防止剤を用いる方法以外にも酵素処理による方法を用いて行うことも可能である。
また、スケール処理は、紡糸したままの羊毛、製品化のための表面加工（防縮処理）や染色などの種々の処理を経た羊毛のどちらでも適用が可能であり、さらに、糸、布、綿、紡糸くず（くず繊維）などの種々の形態での適用が可能である。
【００２１】
（染色工程）プルシアンブルー担持羊毛繊維(放射性セシウム吸着繊維)の作製
脱スケール処理後の親水性部分が形成されてなる羊毛（以下導入用羊毛という場合にはこの羊毛を指す）にプルシアンブルーを導入するにはまず、フェロシアン化ナトリウムを水に溶解し、酢酸(ギ酸、スルファミン酸、硫酸などの他の酸も使用可能である）を加えてｐＨ３〜４に調整した水溶液に、撹拌しながら導入用羊毛を浸漬させる。浸漬は室温で行うのが好ましく、３〜１０時間行うのが好ましい。
続いて硫酸第一鉄と硫酸アンモニウムを水に溶解し、酢酸を加えてｐＨ３〜４に調整した水溶液を調整し、この水溶液に浸漬処理後脱水した羊毛を浸漬し、浸漬したままこの水溶液を２０〜４０分程度の時間でゆっくりと７０〜７５℃に加温して反応を完成させる。この過程で２価の鉄から３価の鉄に速やかに酸化され、濃紺のプロシアンブルーを担持（染色）した羊毛が得られる。場合によっては２価の鉄イオンに代って３価の鉄イオンを用いてもよい。
上述のように脱スケール処理を行うことにより羊毛へのプルシアンブルーの染着率が増大する。染色に要する処理時間の短縮、反応試薬の使用量の減量、副反応の抑制も図られる。
【００２２】
〔フェロシアン化合物非含有繊維〕
フェロシアン化合物非含有繊維は、染色加工繊維と同様に繊維に加工（上記脱スケール処理）を施した繊維であり、且つフェロシアン化合物は導入されていない（染色されていな）繊維である。用いられる繊維としても上述の染色加工繊維と同様に、各種天然繊維、各種合成繊維、再生繊維及び各種獣毛から適宜選択して使用することができ、使用に際してはそれぞれ単独で若しくは２種以上混合して用いることができる、その使用形態も糸状体等種々形態の繊維材料を挙げることができる。
【００２３】
〔染色未加工繊維〕
上記染色未加工繊維は、未加工の繊維（脱スケール処理を行っていない繊維）にフェロシアンの金属塩化合物を導入してなる（染色してなる）染色未加工繊維を用いることもできる。
【００２４】
染色未加工繊維は、キレート繊維に配位結合した金属イオンを介してフェロシアン酸金属塩化合物を化合させた状態で担持してなる繊維であり、繊維上に金属イオンを安定的に結合するキレート化（配位結合）可能な繊維（キレート繊維）を用いて含金属イオン繊維を調製し、その際、繊維に強く配位した金属イオンと水溶性のフェロシアン化塩化合物を作用させることによって、金属イオンを介して繊維に強固に結合した状態で、フェロシアン酸金属塩化合物を担持させた繊維である。そのためたとえばセシウムを吸着した場合にもフェロシアン酸化合物が繊維から脱落し難い。
【００２５】
上記金属イオンと配位結合したキレート繊維としては、２価または３価の金属イオンと配位結合したキレート繊維であるのが好ましい。
また、上記金属イオンとしては、Ｆｅ,Ｃｏ,Ｎｉ,Ｃｕ,Ｚｎ,Ｔｉ,ＣｒまたはＭｎを用いることが、上記配位結合およびフェロシアン酸塩化合物の化合に適切である。
また、上記金属イオンと配位結合したキレート繊維としては、獣毛であればいずれの素材を用いてもよい。
【００２６】
上記染色未加工繊維は、キレート繊維に金属イオンを配位結合させ、次いでフェロシアン酸塩化合物を化合させることにより、キレート繊維に前記金属イオンを介してフェロシアン酸金属塩化合物を担持させたものである。
【００２７】
キレート繊維は、水酸基やアミノ基等の反応性官能基を分子中に有する繊維に、キレート形成官能基を有する化合物を反応させて、繊維にキレート形成性官能基を導入したものである。
【００２８】
すなわち、キレート化可能な繊維とは獣毛にキレート化剤を化学的に結合させたもので、金属イオンの分析を目的に環境化学の分野、あるいは排水中の重金属イオンの回収などに適用される繊維素材でもあり、使用に際してはそれぞれ単独で若しくは２種以上混合して用いることができる。
【００２９】
具体的には、例えば、獣毛に、反応性二重結合とグリシジル基を分子中に有する２官能性化合物（メタクリル酸グリシジル、アクリル酸グリシジル、アリルグリシジルエーテルなど）を介して、グリシジル基との反応性を有する金属キレート化剤（イミノジ酢酸、エチレンジアミン二酢酸、エチレンジアミン三酢酸、チオグリコール酸、チオリンゴ酸、リン酸など）が結合しているキレート繊維の製造ができる。
【００３０】
これらのキレート繊維は２価あるいは３価の金属イオンと配位結合を介して強固に結合して特有の色に着色した繊維を与える。金属イオンとしては、Ｆｅ,Ｃｏ,Ｎｉ,Ｃｕ,Ｚｎ,Ｔｉ,Ｃｒ,などの金属イオンを用いることができるが、これらに限定されず、他の周知な金属イオンも使用可能である。
【００３１】
この際用いられるフェロシアン酸塩化合物は、一般式が、以下のように表わされ、水に不溶の微粒子である。
ＸＹ［Ｆｅ（ＣＮ）６］ｎ
（式中、ＸはＮＨ４，ＮａまたはＫであり、ＹはＦｅ，Ｃｕ，Ｎｉ，ＣｏまたはＺｎであり、ｎ＝１〜３である。）
【００３２】
そのうち、一般的な化合物であるフェロシアン化鉄(III)、またはプロシアンブルーは（ＮＨ４）Ｆｅ［Ｆｅ（ＣＮ）６］のような化学構造を持ち、その粒子サイズは、０．０５〜０．１μｍである。
【００３３】
水溶性のフェロシアン酸イオン（［Ｆｅ（ＣＮ）６］４-）と繊維と結合している金属イオンとの反応によって形成されるフェロシアン酸金属塩化合物は配位結合をした金属イオンを介して繊維に強く結合していると考えられるので繊維からの脱落は防止される。
【００３４】
このようなフェロシアン酸金属塩化合物を担持できる繊維としては、上述の染色加工繊維と同様に獣毛を用いることができる。繊維形態としては上述の染色加工繊維と同様に糸、布、綿、紡糸くず（くず繊維）などの種々の形態のものを使用することが可能である。
【００３５】
上記染色未加工繊維は、セシウムイオン等の放射性物質を含む環境中において、放射性物質を捕集することができるものであり、繊維は、自由に変形可能であり、また、切断も可能であるので、水中、土壌中、地表面など目的に応じ使用形態とすることが可能である。
【００３６】
上記染色未加工繊維は、上記染色加工繊維や上記フェロシアン化合物非含有繊維と同様に、用いる形態も糸状など種々形態でもちいることができ、また、他の繊維との使用形態についてもそれぞれを混合して用いる等種々形態で用いることができる。
【００３７】
（未染色未加工繊維）
上記未染色未加工繊維は、繊維の表面張力の差を用いて吸着する吸着性繊維であり、詳しくは、上述のスケール処理を行っておらず、フェロシアン化合物も導入されていない（染色されていない）繊維であり、具体的には、未ざらしのコットン等の天然繊維や、ナイロン（登録商標）等の合成繊維を挙げることができ、使用に際してはそれぞれ単独で若しくは２種以上混合して用いることができる。
上記未染色未加工繊維は、上記染色加工繊維や上記フェロシアン化合物非含有繊維と同様に、用いる形態も糸状など種々形態でもちいることができ、また、他の繊維との使用形態についてもそれぞれを混合して用いる等種々形態で用いることができる。
【００３８】
上記の図１に示す形態では、上記染色加工繊維および上記フェロシアン化合物非含有繊維を用いているが、これらの他に、上記染色未加工繊維及び上記未染色未加工繊維を用いる場合には、例えば図１に示す治具に装着する場合、４種の繊維を巻きつけた４つの繊維部分を形成することとなり、後述するように治具として、メッシュの籠と当該籠の中に設置するバグフィルターとで構成される治具を用いる場合には、籠の中に４つのバグフィルターを設置し、それぞれに異なる繊維を投入しておくことで、それぞれの繊維特性に応じた吸着を行うことができる。
【００３９】
（各繊維の混合割合）
染色加工繊維と上記の他の繊維とは、それぞれを混合して用いる等種々形態で用いることができる。本実施形態においては、図１に示すように、染色加工繊維である糸状体のみを巻きつけてなる染色加工繊維部分１２とフェロシアン化合物非含有繊維である糸状体のみを巻きつけてなるフェロシアン化合物非含有繊維部分１４とが形成されるように、染色加工繊維部分１２とフェロシアン化合物非含有繊維部分１４とを別個に且つ隣設して設けている。このように性質の異なる両繊維を用いることで両者の相互作用により効率よく放射性物質を収集し、吸着させることができると考えられる。本実施形態のように染色加工繊維部分１２とフェロシアン化合物非含有繊維部分１４とを形成することで、特にフェロシアン化合物非含有繊維部分１２を獣毛で形成することで、繊維の分解や各種微生物の定着等により水中の微量成分を収集しやすくなり、効率的に染色加工繊維部分１２に放射性物質を吸着させることが可能になると考えられる。そしてこの効果は、染色加工繊維部分１２とフェロシアン化合物非含有繊維部分１４とを形成した際に、単に両繊維を混合して用いた場合に比して、微量成分の収集と吸着という機能分担が効率よく行われることとなり特に顕著になる。上記の他の繊維として染色未加工繊維や未染色未加工繊維を用いた場合も図１に示す例と同様に構成することができる。
上記染色加工繊維と上記の他の繊維との使用量比は特に制限されないが、染色加工繊維１００重量部に対して上記の他の繊維１０〜２００重量部とするのが好ましい。
【００４０】
＜使用方法＞
本実施形態の放射性物質吸着器は、例えば排水管の内部に設置して放射性物質を吸着させたる、池などの水中に設置して微量の放射性物質を吸着させて検出下限以下の微量の放射性物質量を検出する等、種々用途に用いることができ、安定セシウムイオンおよび吸着対象である１３４Ｃｓイオン、１３７Ｃｓイオン等の放射性セシウムを吸着することができる。すなわち、放射性物質は放射性セシウムである。
本実施形態の放射性物質吸着器１は、例えば、図３に示すため池において、場所と深さとを指定して設置し、数日間そのまま放置しておき、所定期間経過後に取り出し、未染色未加工繊維および他の繊維（図１においてはフェロシアン化合物非含有繊維））が吸着した放射性物質について常法に従い放射能濃度を測定することで測定環境中に存在する放射性物質濃度を算出する用途に使用することができる。
なお、回収された繊維は、そのまま燃焼させて充分に減量（減容）化することができ、その際に生じた放射性セシウムイオンを含む焼却灰は、別途安全に保管することができる。
詳細には、本発明の放射性物質吸着器を用いた本発明の放射性物質濃度測定方法は以下のように実施することができる。
すなわち、水の存在する個所を平面的に区分すると共に深さ方向にも区分して、複数の設置個所を規定し、該設置個所に放射性物質吸着器を設置する設置工程と
設置された放射性物質吸着器を所定期間放置する吸着工程と、
放置した後、放射性物質吸着器を引き上げ、放射性物質の吸着量を測定する測定工程と
を行うことにより実施できる。
ここで、水の存在する個所とは、人工的なものと天然のものとに制限されず、池、沼、湖、泉、沢、潟、河、川、河川を意味する。
更に詳述する。
【００４１】
（設置工程）
上記設置工程は、水の存在する個所を上方から見た場合に設置位置を設定すると共に、水の存在する個所の水の深さを考慮して、深さにおける設置位置を設定することにより行う。このように平面位置（Ｘ軸とＹ軸とで設定できる平面座標）に深さ（Ｚ軸で設定できる深さ軸）を加えて３次元で設置位置を設定することで、放射性物質の濃度を３次元に把握することができ、除染などの作業効率を大幅に向上させることができる。
また、この設置工程においては、放射性物質吸着器の設置に先立ち、水の存在する個所における区分された複数の設置個所それぞれの温度状況を測定し、測定された温度に応じて繊維を選択して、設置する放射性物質吸着器における繊維材を選択することもできる。
たとえば、上記染色加工繊維は水温が５℃より高い場合、上記フェロシアン化合物非含有繊維は水温が５℃より高い場合、上記染色未加工繊維は水温が５℃より低い場合、にそれぞれ好適であり上記未染色未加工繊維は水温に特に制限ない。
【００４２】
（吸着工程）
吸着工程は、設置した吸着器をそのまま放置して放射性物質の吸着を行う工程であり、その設置期間などは測定の目的に応じて任意である。
【００４３】
（測定工程）
測定工程は吸着された放射性物質について常法に従い吸着量を測定することで行うことができる。
【００４４】
本発明の放射性物質吸着器を用いた本発明の放射性物質濃度測定方法は、上記染色加工繊維及び上記の他の繊維を必須の構成繊維として用いるので、懸濁体として存在する放射性物質とイオン体として存在する放射性物質との両方を補足することができ、また、懸濁体の量とイオン体の量とを別個に把握することも可能である。また、懸濁体には無機物由来のものと、生物由来のものとがあるが、上記の他の繊維を用いることにより懸濁体のうちの無機物由来のものと生物由来のものとを分けて把握することも可能である。
また、本発明の放射性物質濃度測定方法は、本発明の放射性物質吸着器を設置対象の水の存在する個所に３次元に設置するので、３次元に放射性物質濃度を把握することができる。
【００４５】
上述の通り、本発明の放射性物質吸着器を用いることにより、各種設備から排出される放射線物質汚染水を、従来の処理技術に比べて、簡便に、検出限界以下の濃度まで吸着し、処理することができ、また通常の手法では測定できない程度に低濃度の場所であっても十分に測定できる程度に放射性物質を吸着することができるため、微量な放射性物質を有する環境の放射性物質の存在量を正確に把握することができる。
【００４６】
以上、本発明の装置について詳細に説明したが本発明は上述の実施形態に何ら制限されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。
例えば、繊維材料保持部は、上述の形態に制限されるものではなく、円筒状、四角筒状等種々形態とすることができる。すなわち、繊維材料保持部は貫通孔からなる流体流通路と流体流通路の周囲に形成された繊維材料設置部分とが形成されるように構成されていればよい。
また、治具を上述の実施形態のように巻きつけタイプとして構成せずに、挟み込みタイプ、ネットタイプ等種々の形態とすることができる。たとえば、メッシュ素材の円筒状の治具と、バグフィルターからなる袋体に上述の各繊維をそれぞれ別に詰めて、繊維の投入されたバグフィルター袋とを用意し、この円筒状の治具内部に各バグフィルター袋を設置してなる吸着器としてもよい。
また、上述の繊維以外の他の素材（種類は問わない）と複合化することもできる。
また、強度が必要となる場合は、補強材との複合化が可能である。
【実施例】
【００４７】
以下、本発明について実施例及び比較例を示してさらに具体的に説明するが本発明はこれらに何ら制限されるものではない。
【００４８】
〔実施例１〕
太さ１〜２ｍｍの羊毛製の糸を用意し、これを以下の様にして処理して染色加工繊維を得た。
脱スケール処理工程（加工繊維の製造工程）は、少量（０．１重量％）の洗浄剤を添加した水に、羊毛布素材を浸漬した後、水洗して脱水し、次いで、水６００ｍｌにフェルト化防止剤としてFasolanDC（商品名）を０．８ｇ添加した処理液中に、上記の湿潤処理後の羊毛を加えて、振盪式染色機で２７〜３５℃、３０分処理し、Fasolan DC  ０．８ｇを追加して更に３０分処理を行った。処理後は、ハイドロサルファイト水溶液による還元、水洗して脱水した。
ついで染色工程を次のように行った。脱スケール処理工程終了後の羊毛布素材を、まず、フェロシアン化ナトリウム８．９ｇを５８０ｍｌの水に溶解し、酢酸を加えてｐＨ
３に調整した水溶液に脱スケール処理布を入れ、染色機にて振盪撹拌を加えながら、２８〜３３℃で５時間浸漬処理した。
浸漬処理後、脱水した羊毛布素材を、硫酸第一鉄と硫酸アンモニウムを各々１０．１ｇづつ５８０ｍｌの水に溶解し、酢酸を加えてｐＨ３に調整した水溶液に浸漬し、３０分程
度ゆっくりと７０〜７５℃の範囲内に加温して反応を完成させ、プルシアンブルーが導入された染色加工繊維としての染色加工羊毛を得、糸状として準備を行った。
そして、染色加工羊毛１００ｇと染色処理を施しておらず脱スケール処理を行った羊毛糸からなるフェロシアン金属塩化合物非含有繊維１００ｇとを図１に示すように装着して図１に示す放射性物質吸着器を得た。  得られた図１に示す放射性物質吸着器を山田ため池（所在地；福島県伊達郡川俣町）に設置して、水中の放射性セシウム分布を測定した、装置は２０１５年４月７日に設置し、５月９日に回収して、３７日間の水中での放射性セシウムの積算値として評価した。また、２０１５年９月１９日にもセンサー設置を行い、１０月３０日に回収したデータも同様に評価した。４月７日の設置個所を図３に、９月１９日の設置個所を図４及び５に示す。図３及び４において、それぞれ（ａ）はため池を平面視した状態での設置位置を示す図であり、（ｂ）はため池の深さ方向での設置個所を示す図である。この図からわかるようにため池内部を３次元化して測定を行っている。
これらの結果を図６〜８に示す。なお、図３（ａ）、図４（ａ）及び図５（ａ）におけるため池１００、２００、３００における設置場所をＡ〜Ｆ又はＡ〜Ｅとして示し、その深さ方向に対する測定値を上下方向に配置して示す。
図６に示すように３７日間の積算値として測定するので、通常の高純度ゲルマニウム半導体検出器による測定ではため池の放射性セシウムは検出されず検出下限値の０．2ベクレル／リットル以下であったのに、放射性セシウム濃度を測定することが可能となった。また、放射性セシウムのイオン体を吸着しないことが知られているフェロシアン化合物非含有繊維についてもセシウムが検出されているので（図６〜８における各棒グラフの左側）、フェロシアン化合物非含有繊維は懸濁体のみを吸着すると考えられる。すなわち、染色加工繊維（各図における棒グラフの右側）は、放射性セシウムの懸濁体とイオン体とを吸着し、フェロシアン化合物非含有繊維は懸濁体のみを吸着する。また、ため池の場所によっても若干の放射性物質の存在に差があり、水面下５０ｃｍまでの浅いところでは池端よりも中央付近が、浅い所よりも底に近い１．５ｍの水深では放射性セシウム濃度が高くなった。さらにこの分布を懸濁体とイオン体とに分けて考えると、深く池底に近い場所では懸濁体として存在している可能性が高く、降水等により水底の懸濁体が巻き上がって浅いか所の吸着器に吸着されたものと考えられる。
この結果から、水口は濃度が低いが池の中心に向かうにしたがって高くなっていることが判る。このように通常の分析方法では検出下限を超えるような濃度の場所でも十分に測定を行うことが可能であり、微量の放射性物質も漏らさずに吸着して除去することができ、検出装置や除去装置として好適であることが判る。
なお、放射性セシウム濃度の測定とイオン性セシウム濃度の測定は常法にしたがって行った。
以上の結果から、染色加工繊維は、放射性セシウムの選択吸着能が高く、採水では検出限界値以下の放射性セシウム濃度であっても活用できることがわかる。また、平面位置だけではなく深さ方向にもそれぞれ分けて放射性セシウム濃度を検出することが可能であるため、放射性物質のたまりやすい部分や流れやすい部分を個別に検出することができ、除染作業の効率化などに寄与できる。
また、フェロシアン化合物非含有繊維を設置することにより、これらの繊維の組み合わせがセンサーとして機能し、放射性セシウム懸濁体と放射性セシウム浮遊体とイオン体とをそれぞれ判別しつつ検出することが可能となることが分かった。
なお、４月の時点と９月の時点とで放射性セシウム濃度に差があるが、これは、設置期間における降水量が関係していると考えられる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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