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アルカリ条件下において変質したベントナイト系緩衝材の透水係数評価手法の開発

Development of an evaluation method for hydraulic conductivity of bentonite buffer materials altered under alkaline conditions

澤口 拓磨 ; 塚田 学; 向井 雅之 ; 山口 徹治 

Sawaguchi, Takuma; Tsukada, Manabu; Mukai, Masayuki; Yamaguchi, Tetsuji

高レベル放射性廃棄物の地層処分システムにおいては、セメント系材料に起因するアルカリ成分によってベントナイト系緩衝材が長期的に変質し、その止水性に影響を及ぼす可能性が指摘されている。本研究では、ベントナイトの変質に伴い変化する透水係数を評価するため、未変質のベントナイト圧縮体(有効モンモリロナイト密度$$rho$$$$_{m}$$: 800kg/m$$^{3}$$程度)およびアルカリ変質させたベントナイト圧縮体($$rho$$$$_{m}$$=0$$sim$$720kg/m$$^{3}$$)へイオン強度0.01$$sim$$1.0mol/LのNaCl溶液を40$$^{circ}$$Cで通水させる透水試験を実施した。その結果、未変質試料では、イオン強度0.01mol/L, 1.0mol/Lの溶液に対して透水係数はそれぞれ1.4$$times$$10$$^{-12}$$m/s, 1.5$$times$$10$$^{-10}$$m/sとなり、2桁の差がみられたのに対し、$$rho$$$$_{m}$$=0kg/m$$^{3}$$付近の試料では、全てのイオン強度溶液に対して透水係数は(2.0$$sim$$2.6)$$times$$10$$^{-8}$$m/sとほぼ一定になった。これは、$$rho$$$$_{m}$$が低下するに従い、透水係数は上昇するが、そのイオン強度依存性は小さくなることを示している。しかしながら、モンモリロナイトが比較的多く残っており、上記イオン強度が確認される条件($$rho$$$$_{m}$$$$geq$$300kg/m$$^{3}$$)であっても、同一試料に対するイオン強度0.01mol/Lと0.1mol/L溶液の透水係数の値には差が確認されなかった。さらに、これらの結果を踏まえて既往のベントナイト透水係数評価モデルの適用範囲の明確化および改良を行った。

no abstracts in English

使用言語

 :

Japanese

掲載資料名

 :

巻

 :

号

 :

ページ数

 :

発行年月

 :

発表会議名

 :

日本原子力学会バックエンド部会第31回バックエンド夏期セミナー

開催年月

 :

2015/08

開催都市

 :

旭川

開催国

 :

日本

キーワード

 :

地層処分; ベントナイト系緩衝材; 透水係数; アルカリ変質; 放射性廃棄物; 評価モデル

特許データ

 :

PDF

 :


論文URL

 :

研究データの公開先DOI

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使用施設

 :

環境シミュレーション試験棟  

広報プレスリリース

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論文解説記事
(成果普及情報誌)

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受委託・共同研究相手機関

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原子力規制委員会原子力規制庁

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