高レベル廃棄物固化体のHydrothermal安定性とバックフィル材との反応

Waste from stability and waste-backfill interactions under hydrothemal conditions

佐々木 憲明; 財津 知久*

Sasaki, Noriaki; not registered

高レベル廃棄物固化体として開発が進められている,ホウケイ酸ガラス,結晶化ガラス,焼結セラミック,スーパーカルサインについて,それらのHydrothermal安定性およびそれらとバックフィル材として推奨されているクライノティロライト(ゼオライト)またはCa‐モンモリロナイト(粘土)との地層処分環境下における反応を,高温高圧装置を用いて調ベた。4種類の固化体は,約200以下の温度では,Hydrothermal安定性に大きな相違はない。しかし,ホウケイ酸ガラスは300では完全に他の結晶に変質するし,焼結セラミックは200以上の温度で著しく変質するようになる。結晶化ガラスとスーパーカルサインは,300においても構造が良く保持されている。クライノティロライトとCa‐モンモリロナイトは,300以下のHydrothermal条件下では安定であるが,廃棄物固化体が存在すると,300,30MPaの条件下で,AnalcimeまたはOligoclaseへ変化する。そのとき,廃棄物固化体から水へ溶出するNa,Rb,Csが固定化され,それらの溶存量が著しく減少する。これらのバックフィル材は混合して用いると,Mo,U,Srの固定化にも有効であろう。クライノティロライトあるいはCa‐モンモリロナイトと廃棄物固化体との反応は,堆積岩中の鉱物反応の一過程と対応できる。このことは,処分場の開発にとって1つのNaturalAnalogsを得たことになるとともに,バックフィル材を選定していく上での方法論も示唆している。

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