Effects of Colloids and Microorganisms on Radionuclide Migration in Fractured Rock

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黒澤 進; 油井 三和; 吉川 英樹

Kurosawa, Susumi; Yui, Mikazu; Yoshikawa, Hideki

放射性廃棄物の地層処分においては、廃棄体から溶出する核種のうち、とくにアクチニドイオンは加水分解反応等により真性コロイドを生成したり、環境中に存在するコロイドに収着して擬似コロイドを形成したりすることが知られている。近年の研究では、地下水中に溶解した核種がコロイド化した場合、地下水中での核種の移行はイオンの場合とは異なり、コロイドの移行にともなって促進された可能性が報告される。例えば、サイクル機構-(スイス)NAGRAの共同研究として実施したグリムゼル原位置試験場におけるコロイドおよび核種移行実験(CRR実験)では、コロイドの影響により核種移行が促進された可能性が示唆された。本報告では、この際の核種移行挙動に関して、コロイドの影響を考慮した核種移行計算コードCOLFRACにより解析した結果を報告する。また、COLFRAC計算コードを利用して、地下水中に存在する微生物をコロイド相当と見なして核種移行の及ぼす影響について解析したので、その結果についても報告する。

On the geological disposal of high-level radioactive waste (HLW), it is known that the actinide ion which is released from the HLW generates true-colloids with hydrolysis reaction, and forms pseudo- colloids by sorption reaction onto the colloids in the groundwater. Recently, it is reported that the radionuclide migration in groundwater is enhanced by transport behavior of colloids compared with the migration behavior of the solute. For example, the in-situ experiment on the colloids and radionuclide retardation (CRR experiment) in the Grimsel test site in Switzerland had been performed by the collaboration among NAGRA (Switzerland), ENRESA (Spain), ANDRA (France), FZK-INE (Germany), USDoE/SNL (U.S.A) and JNC (Japan), the possibility of the radionuclide migration enhancement by the influence of the colloids was indicated. We will present the modeling results by numerical code COLFRAC which describes colloid-facilitated solute transport in fractured media. Moreover, in order to evaluate the impact of microorganisms on the performance assessment for geological disposal of HLW, we simulated effects of microorganism as a colloid on radionuclide migration by using the COLFRAC code.