Matrix diffusion and sorption of Cs, Na, I and HTO in granodiorite; Laboratory results and their extrapolation to the in-situ condition

花崗閃緑岩中のCs, Na, I, HTOのマトリックス拡散・収着挙動; 室内実験の結果と原位置への適用

舘 幸男  ; 蛯名 貴憲*; 高橋 宏明; 根本 一昭; 陶山 忠宏*; Martin, A.*

Tachi, Yukio; Ebina, Takanori*; Takahashi, Hiroaki; Nemoto, Kazuaki; Suyama, Tadahiro*; Martin, A.*

放射性廃棄物の性能評価において、結晶質岩におけるマトリクス拡散と収着現象の理解は重要である。スイスのグリムゼル原位置試験場から採取した花崗閃緑岩試料を用いて、Cs, Na, I-とHTO(トリチウム水)の拡散・収着挙動が、室内での拡散と収着実験により調査された。得られた実効拡散係数(De)は、Cs, Na, HTO, Iの順となった。容量因子()と分配係数(Kd)も、同様の傾向を示した。グリムゼル試験場で実施された原位置長期拡散試験で得られた試験結果は、GoldSimコードと室内実験結果に基づく原位置での移行パラメータをもとに解釈された。その結果、HTOの解釈に課題があるものの、CsとNaの結果を良好な解釈結果が得られた。これらの室内と原位置での実験とモデル化の比較検討から得られた知見について議論を行った。

Matrix diffusion and sorption of radionuclides in crystalline host rocks are key processes controlling safe geological disposal of radioactive waste. Diffusion and sorption parameters for Cs, Na, I and HTO were determined by laboratory experiments using granodiorite samples from the Grimsel Test Site, Switzerland. The De values derived were in the order Cs Na HTO I. The capacity factor and Kd values show the same trends. Depth profiles of Cs and Na obtained by abrasing samples after a diffusion period showed typical dual profiles. The results of in-situ long-term diffusion tests at GTS were interpreted by using GoldSim code and transport parameters based on laboratory results and their extrapolations to in-situ conditions. These model calculations could the in-situ LTD results of Cs and Na reasonably well, although it was difficult to interpret HTO results. Key findings from these comparative studies between laboratory experiments and in-situ LTD tests were discussed.