Long term diffusion experiment (LTD); Analyses of H, Na and Cs diffusion in crystalline rock under real deep geological repository conditions

長期拡散試験; 実際の地下深部の地層処分環境下における結晶質岩中のH, Na, Csの拡散の分析

Havlov, V.*; Martin, A. J.*; Siitari-Kauppi, M.*; 舘 幸男  

Havlov, V.*; Martin, A. J.*; Siitari-Kauppi, M.*; Tachi, Yukio

長期拡散プロジェクト(LTD)は、原位置条件でのマトリクス拡散に関する定量的な情報を得ることを目的とした、一連の実験からなる国際プロジェクトである。1回目の原位置拡散試験では、グリムゼル原位置試験場の未擾乱の岩石マトリクス中のボアホール中を、放射性核種(H, Na, Cs)を含むトレーサー溶液を循環させた。トレーサー溶液中の核種濃度の減衰曲線が定期的なサンプリングと分析によって観測された。800日後、拡散試験を終了し、ボアホールがオーバーコアリングされた。放射性核種を含んだボアホール周辺の岩石は切断され、岩石中の濃度プロファイルを測定することにより拡散深さが決定された。非収着性のHはマトリクス中に17cm程度拡散し、弱収着性核種のNaは7cm程度拡散した。収着性のCsは、数mm程度の予測に対して1.5cm程度拡散した。これらの分析結果をもとに、解析評価が実施された。

The Long Term Diffusion Project (LTD) is an international project consisting of a series of experiments that aim was to obtain quantitative information on matrix diffusion under in situ conditions. In the 1st in-situ diffusion experiment, radionuclides (H, Na, Cs) were injected into the borehole in undisturbed rock matrix in Grimsel test site. The activity decrease was observed by regular sampling of the experimental solution in the system. After 800 days, the system was closed and the borehole was overcored. The active rock, surrounding the experimental interval, was then sawed and the tracer profiles were measured in the rock samples in order to determine the diffusion extent. Non sorbing H migrated up to 17 cm into the rock matrix. Na as slightly sorbing tracer migrated up to 7 cm. Finally, sorbing Cs migrated surprisingly up to 1.5 cm, instead expected several mms. The analyses results were afterwards used as a base for post mortem modelling.