溶性ケイ酸飽和条件における廃棄物ガラスの溶解変質; 反跳粒子検出法及びX線光電子分光法による模擬廃棄物ガラスの表面分析

Nuclear waste glass alteration in silica saturated solution depth profiling by ERDA and ESCA for simulated nuclear waste/ glass

三ツ井 誠一郎  ; 久保田 満*; 山口 明*; 中島 英雄*

not registered; Kubota, Mitsuru*; not registered; not registered

高レベル放射性廃棄物の地層処分研究において、処分環境でのガラス固化体の長期溶解変質挙動の評価は重要な課題の一つである。本研究では、溶性ケイ酸が飽和した条件での廃棄物ガラスの溶解変質のメカニズムを明らかにするため、飽和条件での浸出試験を実施し、反跳粒子検出法およびX線光電子分光法によって浸出試験後のガラス表面の元素分布を分析した。その結果、溶性ケイ酸が飽和した条件ではガラスマトリクスの水和変質によってガラス表面に水和層が形成されその水和層からは可溶性元素であるNa,Bが溶脱していることがわかった。また、ガラスマトリクスの水和変質と可溶性元素の浸出量の経時変化には密接な関係があることが示唆された。

Leaching experiments were performed with simulated nuclear waste glasses in silica saturated water at 90C for periods of 28 days in order to clarify the alteration mechanism of waste glass under silica saturation. After leaching experiments, the depth profiles of some elements of glass surfaces were measured by ERDA and ESCA. Depth profiles of H and soluble elements, such as B and Na, for the simulated nuclear waste glass after leaching experiments demonstrated the formation of glass hydration layer and the depletion of soluble elements in the glass hydration layer. The results suggest that alteration of nuclear waste glass under silica saturation is attributed to glass hydration and the leaching behaviour of soluble elements depends on the growth of the glass hydration layer.