Impact of silicon migration through buffer material on the lifetime of vitrified waste

ガラス固化体寿命に対する緩衝材中でのケイ素移行の影響

三ツ井 誠一郎  ; 牧野 仁史 ; 稲垣 学; 蛯名 貴憲*

Mitsui, Seiichiro; Makino, Hitoshi; Inagaki, Manabu; Ebina, Takanori*

ガラス固化体の寿命に対するニアフィールドプロセスの影響を把握するため、ケイ素のガラスからの放出と緩衝材中での移行を考慮したガラスの長期溶解に関する感度解析を実施した。解析から見積もられたガラスの寿命は緩衝材中のケイ素の拡散係数と分配係数及びEDZ中の地下水流速に強く依存することを示した。このことは、ガラス固化体の長期挙動においてこれらのパラメータの重要性を示している。さらに、ガラス固化体の寿命における水和変質の影響についても検討した。水和変質はケイ素の放出を考慮したガラスマトリクスの溶解と同時に進行する変質である。その結果、開放系におけるガラス固化体の寿命評価では、ガラスの水和性質よりも、緩衝材中でのケイ素の移行を評価することが、より現象の解明に寄与すると結論付けられた。

The results of a sensitivity analysis for long-term glass dissolution taking into account Si release from the glass and its migration through the buffer material are presented to illustrate the impact of this near-field process on the lifetime of the vitrified waste. The lifetime of the glass estimated by the analysis showed a strong dependence on Si diffusion and distribution coefficients in the buffer material and groundwater flow rate in the EDZ. This indicates the significance of these parameters for the long-term evolution of vitrified waste. We also discuss the impact of glass hydration, which proceeds simultaneously with matrix dissolution considering Si release, on the lifetime of the vitrified waste. The results show that glass hydration is less important for the long-term evolution than matrix dissolution in an open system and it can be concluded that Si migration through the buffer material will be an important process for estimating the lifetime of the vitrified waste.