Integrated sorption and diffusion model for bentonite, 2; Porewater chemistry, sorption and diffusion modeling in compacted systems

ベントナイト中の統合収着拡散モデル,2;圧縮系における間隙水化学,収着,拡散のモデル化

舘 幸男  ; 四辻 健治; 陶山 忠宏; Ochs, M.*

Tachi, Yukio; Yotsuji, Kenji; Suyama, Tadahiro; Ochs, M.*

圧縮ベントナイトに対する統合収着・拡散モデルを、間隙水化学モデル, 熱力学的収着モデル, 電気二重層に基づく拡散モデルを整合的に組合せることにより構築した。この統合収着・拡散モデルは、複雑な化学形をとるアクチニド(炭酸錯体が形成される条件下でのNp(V), Am(III), U(VI))を対象に、公開された拡散・収着データ(, , )の部分モンモリロナイト密度依存性に対し適用が検討された。その結果、以前に報告している1価の陽イオン(Cs, Na)や陰イオン(Cl, I, TcO)と同様に、実測データとモデルとの整合性が確認された。以上より、統合収着・拡散モデルは、圧縮ベントナイト中の複雑な化学種の収着・拡散挙動の評価にも適用することが可能であるといえる。

The integrated sorption and diffusion (ISD) model for compacted bentonites was developed based on the consistent combination of (1) the porewater chemistry model, (2) the thermodynamic sorption model (TSM), and (3) the diffusion model based on the electrical double layer (EDL) theory. This ISD model was successfully tested for various actinides with a complex chemistry (Np(V), Am(III), U(VI) under conditions where carbonate complexes are formed), by using published diffusion and sorption data (, , ) as a function of partial montmorillonite density. Quantitative agreements were observed as same as monovalent cations (Cs, Na), anions (Cl, I, TcO) previously reported. The ISD model could be therefore seen to be able to predict sorption and diffusion behavior of various complex radionuclides in compacted bentonites.