高アルカリ性環境で変質させたベントナイトのコロイドフィルトレーション効果

Effect of colloid filtration by bentonite barrier altered in alkalic conditions

黒澤 進*; 柴田 雅博 ; 上田 真三*; 市毛 悟*; 油井 三和

not registered; Shibata, Masahiro; Ueta, Shinzo*; not registered; Yui, Mikazu

放射性廃棄物の地中処分において、処分場を施工する際にセメント系材料が利用されることを考慮すると、長期にわたっては、ベントナイト系緩衝材はセメント系材料から浸出するアルカリ性成分により変質する可能性がある。そこで、本研究では、高Ph条件のもとで加速的に変質させたベントナイト緩衝材試料を用いて、ベントナイト系緩衝材が変質した際でもコロイドに対するフィルトレーション効果が担保できるか否かについて評価を行った。その結果、Phが極めて高い条件(約Ph14、200)で変質させたベントナイト系緩衝材は、スメクタイト成分が溶解し、それに伴い異なる鉱物の生成が著しいことが確認された。また、そのことによりベントナイト系緩衝材の変質部においては間隙構造が変化して、コロイドに対するフィルトレーション効果が担保できなくなる可能性が示唆された。したがって、放射性廃棄物の地層処分の安全性評価(核種移行評価)の観点から、今後は、実際の処分環境下におけるベントナイト系緩衝材の長期的な変質挙動を明らかにすることが重要な課題と考えられる。

In the construction of geological disposal repository for radioactive waste, cementitious material may be used, e.g. as a mechanical support for tunnel. Regarding such conditions, evaluation of bentonite buffer alteration by high-pH solution, which caused by groundwater-cementitious material interaction, is important. In this study, colloid filtration ability of bentonite buffer acceleratingly altered by high-pH solution was experimentally investigated. The compacted bentonite specimen were first hydrothermally treated at high-pH (pH 14 or pH 12.5, at 200C). Then the mineralogical alteration was identified by XRD, and colloid permeability test was conducted. In the case that the specimen was treated at pH 14, serious smectite dissolution and feldspar crystallization was observed, and colloid permeation was identified. From the results of this study, the importance of understanding of alteration behavior in the actual repository condition, and examinations of the colloid filtration ability of the alteration products are highlighted.