ガラスデータベースの構築,1; ガラス廃棄体の計算状態図作成に必要な熱力学的諸量の取得

Construction of Glass Database, 1; Acquisition of required thermodynamic properties for the construction of computational phase diagrams of vitrified wastes

天本 一平; 大山 孝一 ; 長野 祐一*; Jantzen, T.*; Hack, K.*; 深山 大元*

Amamoto, Ippei; Oyama, Koichi; Nagano, Yuichi*; Jantzen, T.*; Hack, K.*; Fukayama, Daigen*

HALWのガラス固化研究は高温雰囲気で行う場合が多いため、必要とされるデータを数多く取得することは多大な人手や時間を必要とする。よって可能であれば理論計算によって、ある程度、固化媒体や廃棄体の状態を理解したうえで、実際の実験や測定を行った方が合理的である。このような観点から、既知の状態図やデータを利用して熱力学的諸量の取得を図り、得られた値を利用して計算状態図を作成することについて検討を行った。ここでは、HALWの固化媒体として現在使用されているホウケイ酸塩ガラス、及びさまざまな用途に利用できる可能性の有る鉄リン酸塩ガラス、さらにこれらのガラス媒体にモリブデンやパラジウム等の核分裂生成物を充てんした時の各化学種の挙動が推算できるように、主としてCALPHAD法を用いてデータ構築を行ったについてとりまとめている。

As the vitrified study of the high-level radioactive waste is usually carried out under the high-temperature circumstance, it spends a lot of time and effort. The actual experiments and/or measurement, therefore, should be undertaken rationally after ascertaining the behaviors of target materials by the theoretical calculation, if possible. From such point of view, the construction of phase diagrams is considered after obtaining necessary thermodynamic properties from existing phase diagrams by CALPHAD method and/or published data. In this paper, several phase diagrams are presented such as the borosilicate glass which is currently used as the vitrified medium for the HLW, the iron-phosphate glass which will be potential vitrified medium for various wastes. Some phase diagrams are also prepared for the vitrified wastes which was loaded fission products such as molybdenum, palladium, etc..