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セメント系材料に対する核種の収着データベースの整備

The Sorption database of radionuclides for cementitious materials

加藤 大生*; 嶺 達也*; 三原 守弘; 大井 貴夫; 本田 明

Kato, Hiroshige*; Mine, Tatsuya*; Mihara, Morihiro; Oi, Takao; Honda, Akira

TRU廃棄物の処分システムにはセメント系材料の使用が考えられている。セメント系材料には収着により核種の移行を遅延させる機能が期待されている。このため、TRU廃棄物の処分システムの評価においては、セメント系材料に対する核種の分配係数Kd が重要なパラメータとなる。セメント系材料に対する核種の収着に関する研究は、国内外で数多く報告されている。したがって、既存の知見を整理し、核種の分配係数を把握しておく必要がある。本報告では、性能評価上重要となるC, Cl, Ni, Se, Sr, Zr, Nb, Mo, Tc, Sn, I, Cs, Sm, Pb, Ra, Ac, Th, Pa, U,Np, Pu, Am, Cm 等の元素を対象として、セメント系材料に対する分配係数を文献及び内部実験結果から抽出・整理し、収着データベース(SDB )としてまとめた。SDB 整備の過程で、Se, Tc, Pa, U, Pu, Np 等といった実験雰囲気や酸化還元電位により化学形態が変化すると考えられる元素について、実験雰囲気が制御された条件で得られた分配係数はいくらかあるももの、酸化還元電位が制御された条件で得られた分配係数はほとんどないことを把握した。また、Se, Mo, Sm, Cm, Ac の分配係数がこれまで測定されていないことが分かった。これらの元素のうち、Se及びMo について、OPC (普通ポルトランドセメント)に対する分配係数をバッチ収着実験により取得し、SDB に反映した。

Cementitious materials will be used for the TRU waste repository as a component of engineered barrier system. The distribution coefficients which represent the retardation of radionuclides migration for the cementitious materials would be one of the important parameter for the safety assessment. The much information of radionuclide sorption onto the cementitious materials has been accumulated through the study in the world. Therefore it is necessary to compile the information and Kd of the radionuclides reported in previous studies. In this report, the Kd of the important radionuclides, such as C, Ni, Se, Sr, Zr, Nb, Mo, Tc, Sn, I, Cs, Sm, Pb, Ra, Ac, Th, Pa, U, Np, Pu, Am, Cm, for the cementitious materials were compiled as the Sorption Database (SDB). For radionuclides to be sensitive to the redox potential, e.g. Se, Tc, Pa, U, Pu and Np, some Kds measured under the controlled atmosphere had been reported, and few Kds measured under the controlled redox potential had been reported. For Se, Mo, Sm, Cm and Ac, the distribution coefficients had not been reported, therefore distribution coefficients of Se and Mo for OPC (Ordinary Portland Cement) pastes were measured by batch sorption experiments and these data were added into the SDB.

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