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花崗岩質岩石のマトリクスにおける拡散深さに関する研究

Study on diffusion depth of matrix in granitic rock

栃木 善克; 甲川 憲隆*; 向井 悟*; 神徳 敬*; 笹本 広; 柴田 雅博; 油井 三和

Tochigi, Yoshikatsu; Kogawa, Noritaka*; Mukai, Satoru*; Jintoku, Takashi*; Sasamoto, Hiroshi; Shibata, Masahiro; Yui, Mikazu

高レベル放射性廃棄物地層処分の安全評価において、母岩中の放射性核種の拡散挙動を理解することは、核種の遅延効果を評価するうえで重要である。本研究では、複数種類の拡散深さを想定した花崗岩質岩石のサンプルを用いて非収着性イオンの非定常拡散試験を行い、マトリクス拡散深さを実験的に評価した。試験の結果、花崗岩質岩石中の未変質部において非収着性イオンが少なくとも200mm程度の深さまで拡散し得ることを確認するとともに、試料の長さに依存しない、ほぼ一定の拡散係数が得られることがわかった。このことから、核種は花崗岩質岩石のマトリクス部を数100mmの深さまで拡散する可能性があることが示唆された。

In the safety assessment of high-level radioactive waste (HLW) geological disposal, it is important to understand diffusion behavior of radionuclides for evaluation of retardation capacity in the host rock. In this study, non steady state diffusion experiments with non-sorbing ion ware carried out using several granitic rock samples of different length and the matrix diffusion depth was evaluated. As the results of experiment, it is confirmed that the non-sorbing ion can diffuse into the unaltered zone of granitic rock at least about 200 mm in depth and almost same diffusion coefficient is estimated for all rock samples independent of length. Based on these results, it is expected that matrix diffusion of nuclides is acting on a scale of several dozens of centimeters in the granitic rock.

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