Methodology development and determination of solubility-limiting solid phases for a performance assessment of geological disposal of high-level radioactive and TRU wastes

高レベル放射性廃棄物およびTRU廃棄物の地層処分の性能評価のための溶解度制限固相の選定手法の構築および選定

北村 暁  ; 吉田 泰*; 後藤 考裕*; 澁谷 早苗*

Kitamura, Akira; Yoshida, Yasushi*; Goto, Takahiro*; Shibutani, Sanae*

高レベル放射性廃棄物および地層処分相当のTRU廃棄物の地層処分における地層処分システムの性能を評価するためには、地下水や緩衝材間隙水中における放射性核種の溶解度評価が必要である。その溶解度評価のためには、溶解度を制限する固相(溶解度制限固相)を選定する必要がある。本報告では、透明性の高い選定過程が示せるように、熱力学データベースを用いて溶解度制限固相の候補となる固相の飽和指数を算出することで溶解度制限固相を判断する選定手法を構築した。本手法では、飽和指数が大きい固相ほど溶解度制限固相の候補になることを基本とするものの、当該固相の生成や溶解度制限が現実的であるかどうかについて、文献調査により判断することとした。併せて、わが国における最新の安全評価報告書で定義された緩衝材およびセメント間隙水組成に対し、種々の組成を類型化した上で性能評価対象元素の溶解度制限固相を選定した。

Evaluation and estimation of solubility values are required for a performance assessment of geological disposal of high-level radioactive and TRU wastes. Selection of solubility-limiting solid phases (SSPs) that control the solubility of radionuclides is necessary for the evaluation and estimation of solubility values. The authors have developed a methodology for selection of the SSP through a calculation of saturation indices (SIs) using thermodynamic database to show a transparent procedure for the selection. Literature survey should be performed to confirm decision of the SSP from candidate SSPs which generally have larger SIs from realistic point of view for precipitation and solubility control. The authors have selected the SSPs for the elements of interest for the latest Japanese performance assessment in bentonite and cement porewaters after grouping various water compositions.