緩衝材の化学的緩衝性に係わる固溶体モデル及び核種の吸着・拡散挙動に関する研究 研究内容報告書

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田中 晧*

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緩衝材の化学的緩衝作用をモデル化することは、性能評価上重要な課題である。平成6年度は、緩衝材の主要鉱物であるスメクタイトのイオン交換反応、表面電機化学的特性及びこれら特性データのデータベース化に関する検討を実施した。1.固溶体モデル開発のための試験研究及びモデル研究(1)CaCl-Z及びMgCl-Zのイオン交換平衡定数の評価感度解析により、CaCl-Z及びMgCl-Z(Z:スメクタイトの吸着相)の平衡定数は、それぞれLog値で22.8、23.0と評価された。(2)固溶体モデルの適用性に関する検討イオン交換平衡モデルを用いて3元系でのイオンの吸着分配を計算し、実験値と比較を行った。その結果、K+については相違が見られたものの、Ca2+及びH+イオンについては実験値と計算値はほぼ一致することがわかった。2.スメクタイトの表面電気化学的特性に関する研究(1)ベンナイトと蒸留水及び人工地下水反応のモデリング佐々木ら(1995)によるベントナイトのイオン交換反応試験の結果を用いて、拡張Wannerモデルの検証を行った。(2)スメクタイト表面の酸/塩基特性の検討小田(1994、1995)による酸/塩基滴定の実験結果について解析を行った。3.核種の吸着及び拡散現象に関する固有データベースの開発研究核種の吸着及び拡散現象に関する固有データベースについて検討を行った。その結果、吸着モデルと拡散モデルを総合するISDデータベースシステムが提唱された。

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