作为JST先进测量分析技术和设备开发计划的一部分，由日本Vilene有限公司第二技术总监Yasuhiro Ito、米乐m6官方网站高级研究员Tetsuo Hodaka和福岛县农业研究中心组成的开发团队正在努力高效地进行水下作业。放射性铯（以下简称铯）。
人们认为，由于东京电力公司福岛第一核电站事故，大量铯沉积在陆地上，并逐渐泄漏到河流中。在考虑长期环境影响和安全时，澄清环境水中的铯浓度非常重要。然而，在福岛县的许多河流中，铯浓度低至“低于10 Bq/L水”，因此直接测量需要很长时间才能分析。因此，通常的做法是先过滤20至100升水并测量不溶解在水中的铯，然后将水蒸发并浓缩后测量溶解在水中的铯。然而，这种预处理方法需要 6 小时到一周的时间，这就是为什么多个地点的连续监测没有取得进展的原因。
开发团队迄今已开发出一种监测系统，使用两种类型的无纺布滤筒，可以吸附不溶性铯和可溶性铯。这次，我们将在水中吸附铯普鲁士蓝我们通过改进染料（用锌元素代替铁元素）并使用其附着的无纺布，成功地进一步提高了吸附效率。这个锌替代品普鲁士蓝的无纺布滤筒“Zn-C”，可以将预处理20L水所需的时间从约6小时显着减少至约8分钟。结果发现，这种性能在很宽的 pH 范围（pH 3 至 10）内都能保持。
通过测量吸附有铯的Zn-C的放射性，可以在短时间内轻松确定大量水中的放射性浓度，这有望为多地点连续监测等长期环境影响评估做出巨大贡献。 Zn-C将从2014年4月起由日本Vilene有限公司试销，用于监测福岛县铯的环境动态。
这一开发成果是通过以下项目和开发问题获得的。
项目名称：研究成果部署项目、先进测量分析技术/设备研制项目、实际应用类型
开发主题名称：“水中低浓度放射性铯监测技术的实用化发展”
组长：Yasuhiro Ito（日本 Vilene 有限公司技术总部第二工程部经理）
开发时间：2012年10月至2014年3月
开发主管：Shoji Hirai（东京城市大学名誉教授）
在该计划的辐射测量领域，JST将开发满足行政管理需要和灾区需要的先进设备和系统，以实现东电福岛第一核电站事故造成的放射性物质影响的恢复和恢复。
即使在东京电力福岛第一核电站事故发生三年后的今天，散落在山区和城市地区的放射性铯仍被认为由于雨和风的影响正在逐渐流入山间溪流和河流。但实际情况仍未完全了解，从长期铯动态评估和对农作物影响评估的角度，需要对环境水中的浓度进行连续测量。水中的铯主要以颗粒形式存在，不溶于水，“悬浮”，而溶于水，“溶解状态''，但每个环境中的行为有很大不同。因此，为了阐明铯的环境动态，分别澄清悬浮和溶解铯的浓度非常重要。
根据环境省、文部科学省、产业技术省的河水调查结果，目前福岛县多条河流的铯浓度为“每升水不足10贝克勒尔”，其中溶解在水中的铯（以下简称溶解铯）浓度为“每升水不足01贝克勒尔”。在此浓度水平下，如果不进行预处理，就无法进行准确的放射性浓度测量。此外，为了衡量每种存在形式，有必要悬浮固体必须分离(SS)来测量悬浮的铯，然后必须浓缩和测量溶解的铯。例如，传统方法之一浓缩干燥法需要将20至100升水运送至实验室，并在6小时至约一周的时间内蒸发和浓缩水。
该开发团队自2012年10月起开始开发水中铯的快速监测装置。2013年2月，我们开发了一种携带普鲁士蓝纳米粒子的无纺布滤芯，可有效吸附溶解的铯。2013年7月，我们开发了一种可吸附悬浮形式的铯的无纺布滤芯以及连接两种滤芯的监测系统（图1和图2）。借助该滤芯和监控系统，现在可以在大约 40 分钟内完成浓缩，这比传统的过滤和浓缩时间要快得多。然而，存在一个技术问题，即当样品水的pH值超过6-8的范围或水中稳定铯的量较多时，吸附率下降，我们的目标是解决这些问题并进一步缩短浓缩时间。
日本Vilene Co, Ltd Yasuhiro Ito，第二技术部经理，Yoshihiko Imado，国家先进产业技术研究所第二技术部科长
地圈资源与环境研究部Tetsuo Hodaka，首席研究员，Hideki Tsuji，AIST 特别研究员，
纳米系统研究部，Toru Kawamoto，研究小组组长，Akira Takahashi，研究员，Takao Yabuki，福岛县农业中心花卉部门负责人，Suzuki Yasuwa首席研究员领导的开发团队开发了一种名为“Zn-C”的新型墨盒，采用锌取代普鲁士蓝，用锌元素代替普鲁士蓝颜料中的铁元素，可以高效测量水中的铯。通过让水通过 Zn-C，溶解的铯被普鲁士蓝（无纺布中的锌替代品）捕获，并积聚在滤筒中。锌取代的普鲁士蓝被认为吸收溶解的铯以换取内部的钾（图 3 和 4）。
当以每分钟05升的速度处理20升水时，所开发的Zn-C能够吸附超过995%的溶解铯，即使以每分钟25升的速度处理，也能吸附约96%的溶解铯。即使与传统的PB-C（05L/min时为95%，25L/min时为75-90%）相比，它也显示出较高的吸附率（图5）。此外，对于PB-C，当pH超过6-8范围时，吸附速率下降，但对于Zn-C，在pH 3-10范围内的吸附速率与pH 6-8时几乎相同（图6）。
此外，对于Zn-C，即使流水量增加到100L，吸附率也没有因环境水中稳定铯的影响而明显下降，吸附率仍能保持在90%以上。另外，将“Zn-C”放入指定的容器中，用锗半导体检测器直接测定铯浓度，乘以校正系数，由此能够分析铯浓度。
通过提高吸附率，现在可以在约8分钟内分离和浓缩20L水中的低浓度铯，与传统技术相比，可以显着缩短浓缩时间。与传统方法（浓缩干燥法）相比，所需时间减少了45至1,000倍，与使用PB-C的方法相比，所需时间减少了1/5。这将使福岛县的环境水监测能够比以往更频繁、在更多地点进行。
此外，传统的PB-C全青色（游离氰化物))少量溶出，因此需要在水流后收集并处理至约25L。而Zn-C则通01L水后检出总氰化物超标，但通04L水后未检出总氰化物。结果发现，这一改进减少了收集的水量并提高了环境安全。 利用新开发的Zn-C和系统，可以在数百克的样品转移量下进行分析，样品预处理时间缩短至不到十分之一，并且在较宽的pH范围内确保高回收率，使得福岛县的环境水体监测比以前更频繁、更多地点成为可能。