岩石中の有効拡散空隙に関する研究

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鈴木 篤之*; 榎田 洋一*; 梅木 博之*

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放射性廃棄物を花崗岩のような亀裂状媒体に地層処分する場合の安全評価は,従来,各種の移行を亀裂と岩体とに分けて取り扱い,岩体の部分では,核種が均一に拡散するとして解析が行われている。しかし昨年度の研究の一部として実施されたCsの花崗岩への吸着実験から,岩体中の拡散空隙が核種の移行に対して必ずしも均一に寄与していないという結果が得られた。本研究では,花崗岩中の拡散空隙の構造を調べるため,非吸着性核種としてトリチウム,ヨウ素を用いて拡散実験を行った。さらに花崗岩を電解質溶液で飽和させ,その抵抗を測定することにより空隙の構造を調べる実験を併せて行った。 花崗岩は直径20mmの円盤で,厚さ0.7mmから7mmまで変化させそれぞれの厚さに対して,室温で拡散実験と抵抗測定を行った。その結果,得られた実効拡散係数は,花崗岩の厚さが厚くなるに従い10-11M2/sから10-12M2/sに減少することが確かめられた。また,抵抗測定より得られたフォーメーション・ファクターの値も同様に10-2から10-3に減少した。

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