An archaeological analog for long-term interaction between iron and glass

鉄とガラスの長期相互作用に関する考古学的アナログ研究

三ツ井 誠一郎  ; 吉川 英樹; 松井 敏也*; 金子 誠*; 仲松 有紀*; 宇都宮 聡*

Mitsui, Seiichiro; Yoshikawa, Hideki; Matsui, Toshiya*; Kaneko, Makoto*; Nakamatsu, Yuki*; Utsunomiya, Satoshi*

高レベル廃棄物の地層処分のための人工バリアはガラス固化体、金属製オーバーパック,緩衝材から構成される。オーバーパックや緩衝材はガラス固化体からの放射性核種の放出を抑制する機能が期待されているが、これらの材料の影響によるガラス溶解の促進を示す実験的研究がある。今回、ガラスと鉄の接触部におけるガラス固化体の長期挙動に関する知見を得るため、1868年に北海道江差沖に沈没した軍艦「開陽丸」の鉄製大砲と約100年間接触していた砂の変質状態を調査した。発表では、透過型電子顕微鏡等を用いた微小部の分析結果、X線CTを用いた砂の間隙の閉塞の状態等について報告する。

Engineered barrier system for geological disposal of high level nuclear waste in Japan consists of vitrified waste, metal overpack and clay buffer material. Although the overpack and the buffer material are designed to prevent the release of radionuclides from the vitrified waste, some experimental studies have shown that these components can promote glass dissolution. To gain insight in the long-term behavior of the vitrified waste at the glass-iron interface in the geological repository conditions, we studied sand contacted with iron cannon retrieved from Kaiyo Maru, a warship of the Tokugawa Shogunate that sank off the coast of Esashi in Hokkaido, 1868, as an archaeological analog. In this paper, we discuss type of corrosion and alteration products characterized by microanalyses, such as transmission electron microscope, and clogging of sand voids analyzed by a micro-focus X-ray computed tomography.