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ガラス固化体からの元素の溶出挙動と人工バリア空隙水中の溶解度評価

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油井 三和; 牧野 仁史; 芦田 敬; 梅木 博之; 石黒 勝彦; 根山 敦史*

Yui, Mikazu; Makino, Hitoshi; Ashida, Takashi; not registered; Ishiguro, Katsuhiko; Neyama, Atsushi*

本報告書は、高レベル廃棄物地層処分の多重バリアシステムに関する性能評価において必要となる、ガラス固化体からの元素の溶出挙動と人工バリア空隙水中の元素の溶解度について、理論的、実験的検討を行い、核種移行解析のためのデータセットの設定を試みたものである。ガラス固化体からの元素の溶出挙動に関しては、1)可溶性元素については短期的にはSiに関する一次溶解反応との調和溶解、長期的にはガラス固化体の長期溶解速度に律速される。2)難溶性元素についてはガラス表面に形成される固相の溶解度に至る反応に律速される、と考えた。これにより、可溶性元素の溶出の評価に必要なガラス固化体の初期溶解速度及び残存溶解速度を、これまでの実験データに基づいて設定した。一方、難溶性元素に対する人工バリア空隙水中での溶解度に関しては、まず各元素の天然水中での価数、支配的水溶性化学種等を考慮し使用する熱力学データの信頼性、適用性の検討を行い各元素の熱力学データの選定を行った。次に溶解度を計算するために、溶液条件である人工バリア空隙水組成をもとに溶解度制限固相の設定を行った。最後に、与えられた溶解度制限固相と人工バリア空隙水組成をもとに、溶解度を計算し、核種移行解析のためのデータセットの設定を行った。

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