The Effect of alkaline alteration on sorption properties of sedimentary rock

堆積岩の収着特性に及ぼすアルカリ変質の影響

下田 紗音子*; 中澤 俊之*; 加藤 博康*; 舘 幸男  ; 清田 佳美*

Shimoda, Satoko*; Nakazawa, Toshiyuki*; Kato, Hiroyasu*; Tachi, Yukio; Seida, Yoshimi*

セメント系材料によるアルカリ環境の影響については、高レベル廃棄物地層処分の性能評価において評価される必要がある。本研究では、幌延深地層研究所の堆積岩のアルカリ変質及び未変質試料を用いて、Cs, Ni, Thの収着挙動を調査した。バッチ法で得られた模擬地下水系でのCs, Ni, ThのKは、変質の度合いに応じて変化した。CsのKは変質とともに増加傾向を示し、二次鉱物がイオン交換反応によるCs収着に寄与していることが示唆された。一方、NiとThのKは変質の進行とともに低下した。この変化は、NiとThの表面錯体による収着を支配する粘土鉱物の溶解に起因している可能性がある。これらの結果は、岩石のアルカリ変質がKに及ぼす影響が、変質岩石の表面特性と収着メカニズムに依存することを示すものである。

The potential effect of alkaline perturbation caused by the cementitious materials must be evaluated in the performance assessment for HLW geological disposal. In this study, sorption of Cs, Ni and Th was investigated using the altered and unaltered samples of sedimentary rock from Horonobe underground research laboratory. The K values of Cs, Ni and Th measured by batch method using synthetic groundwater changed as a function of degrees of alteration. The K values of Cs increased with increasing degrees of alteration, indicating secondary minerals contributes to the increase in Cs sorption by ion exchange mechanism. On the other hand, the K values of Ni and Th decreased with the increase of degrees of alteration. This change may be caused by dissolution of clay minerals controlling Ni and Th sorption by surface complexation. These results imply that the effect of alkaline perturbation on K values of rocks depend on the surface property of the altered rock and sorption mechanism.