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Experimental Approach to Performance of Engineered Barriers under Repository Conditions

石黒 勝彦; 河村 和廣; 園部 一志; 野高 昌之*; 新井 隆; 湯佐 泰久; 角田 直己

Ishiguro, Katsuhiko; Kawamura, Kazuhiro; Sonobe, Hitoshi; Nodaka, Masayuki*; Arai, Takashi; Yusa, Yasuhisa; Tsunoda, Naomi

本論文は,「処分環境下における人工バリア材の性能に関する実験的研究」と題して1987年8月24,25日にスイスのローザンヌで開催された会議で発表した内容の詳細を記述したものである。 処分環境下における人工バリア材(ガラス固化体,オーバーパック材及び緩衝材)の耐久性を評価する目的で実施した実験的研究は,次のようにまとめられる。(1)ガラス固化体浸出特性: 1年以上の浸出試験の結果,高いSA/V比(試料表面積/浸出液量比)の条件で浸出が抑制された。これは,浸出液中のシリコン濃度の飽和により,他の元素の浸出が抑制されたためと考えられる。(2)オーバーパック候補材の腐食挙動: 炭素鋼とチタンについて模擬地下水及びベントナイト共存下で試験をした結果,局部腐食は認められなかった。炭素鋼の腐食速度はベントナイト/水比に依存することがかった。また,チタン系材料について,すきま腐食発生の臨界条件を求めた。(3)緩衝材(圧縮ベントナイト)の止水性能:ベントナイト密度の増加とともに透水係数は小さくなり,膨潤圧は大きくなる。ベントナイトにクラックが存在しても著しい透水性能の劣化は起きなかった。また,処分開始時を想定し,乾燥ベントナイトへの水の浸入速度を評価した。

Experimental studies have been carried out in order to evaluate durability of engineered barriers in geological disposal system. These are as follows; (1) Leaching behavior of waste borosilicate glass. Leaching experiments of simulated waste glass were carried out for more than one year in both scale of laboratory and of engineering. The leachability was suppressed under the condition of high SA/V (the surface area of glass/leachant volume). Saturation of leachant with silicon reduces leaching rates of the other elements. (2) Corrosion behavior of candidate overpack materials. Corrosion behavior of carbon steel and titanium was studied in synthetic groundwater with or without bentonite. No localized corrosion was observed in both the materials. Corrosion rate of carbon steel depends on bentonite/water ratio. Crevice corrosion resistance of titanium and its alloy was also studied. (3) Permeability of compacted bentonite as buffer material. Hydraulic conductivity of saturated compacted bentonite decreases and the swelling pressure increases with the increase of density. Influence of cracks on permeability was also studied, and significant effect was not observed. Infiltration of water into dry compacted bentonite was also studied to evaluate permeability of buffer material at the initial stage of disposal.

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