花崗岩地下水中でのREEに関する水-岩石反応の解明

Investigation of water-rock interaction of rare earth elements in granitic groundwater

山本 祐平; 青才 大介; 水野 崇   

Yamamoto, Yuhei; Aosai, Daisuke; Mizuno, Takashi

高レベル放射性廃棄物の地層処分にかかわる安全評価では、地下水の化学的特性とそれに伴って変化する地下水中の元素の挙動を把握することは重要な課題である。日本原子力研究開発機構では、この課題を解決するために必要な技術や手法の開発を行っている。例えば、瑞浪超深地層研究所において、地下水中の主要成分の分析手法の確立や水質形成プロセスの理解を進めてきた結果、主要成分の濃度はおもに地下水の混合により決定されることが明らかになってきている。他方、微量元素についてはどのような水-岩石反応によって挙動が制約されているかわかっていない。本研究では微量元素である希土類元素(REE)の挙動を把握することを目的とした。その結果、透水性等に関連するパラメータが間接的にREEの挙動に影響している可能性が示された。花崗岩中における透水性は、水みちとなる割れ目の密度や開口幅等に依存している。割れ目近傍では鉱物の変質が観察されることが多いため、透水性の高い割れ目の多い場所で変質鉱物の存在量が多い。REEの挙動に影響する反応として、一次鉱物からの溶け出しと変質鉱物への二次的な吸着が考えられる。今後、変質鉱物に対して試験を行うことで、REEの挙動を制約している反応を明らかにしていく。

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