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Corrosion behavior of P0798 type simulated HLW glass in the presence of magnesium ion

マグネシウムイオン共存下におけるP0798タイプ模擬高レベルガラス固化体の溶解/変質挙動

前田 敏克; 大森 弘幸; 三ツ井 誠一郎 

Maeda, Toshikatsu; Omori, Hiroyuki; Mitsui, Seiichiro

ガラス固化体の溶解/変質に及ぼすマグネシウムイオンの影響を調べるために、P0798タイプ模擬ガラス固化体を用いて塩化マグネシウム溶液中における静的浸出試験を実施した。その結果、溶液中のマグネシウムイオン濃度が高い条件ではガラス固化体は速い速度で溶解/変質したが、溶液中マグネシウムイオン濃度が低くなると溶解/変質速度は低下した。また、浸出試験後のガラス固化体表面にはケイ素とマグネシウムを含む変質層が形成していた。これらの結果から、マグネシウムイオン共存下ではマグネシウムケイ酸塩の生成によりケイ素が消費されるため、ガラス固化体が速い速度で溶解/変質することがわかった。このようなケイ酸塩を生成する成分がほとんど含まれない地下水中では、ガラス固化体は長期に渡って遅い速度で溶解/変質すると考えられる。

Static leach tests were conducted for P0798 type simulated HLW glass in magnesium chloride solution to investigate the effects of Mg ion on the glass corrosion. The glass corroded at higher rate under the condition that Mg ion exists in the leachate, while the rate dropped after the depletion of Mg ion in the leachate. Surface analyses showed that altered layer including Mg and Si was observed at the surface of the leached glass. The present results implied that corrosion of the glass with the higher rate occurred as dissolution of Si from the glass network accompanied with formation of magnesium silicates. Corrosion rate of the HLW glass would be low for long-term if cations forming silicate compounds are scarce in groundwater.

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