廃棄物低減を目指すガラス固化技術高度化のための放射光利用

Synchrotron radiation based X-ray absorption study for upgrade of nuclear waste vitrification technique

岡本 芳浩  ; 永井 崇之  ; 塩飽 秀啓   

Okamoto, Yoshihiro; Nagai, Takayuki; Shiwaku, Hideaki

ガラス固化技術は、放射性廃棄物の処理法として有望であるが、多くの種類の元素をガラス原料内に安定に閉じ込めることが要求されており、それらを確認する必要がある。我々は、元素選択性を有する放射光XAFS分析を利用し、様々なガラス固化試料における各元素の挙動を明らかにしてきた。さらに、イメージングXAFSの活用、XAFSデータの積み重ねにより、ガラス固化技術の高度化へ貢献する活動へと展開している。ここでは、それらの中から、高温スラグ融体の高エネルギーXAFS、高温ガラス融体のイメージング観察、およびイメージングXAFSによるホウケイ酸ガラス中の白金族元素分析の成果を紹介する。

As a method for disposal of nuclear waste, the use of vitrification technique is very promising. In this technique, many kinds of elements should be involved stably in the glass and chemical state of these elements in the glass must be confirmed in order to guarantee stability of the glass. We have used synchrotron based X-ray absorption fine structure (XAFS) technique, in which the element selectivity is utilized, to obtain the chemical state of each element in many kinds of simulated glass samples. In addition, imaging XAFS technique has been used to clarify correlation between constituent elements. We are going to contribute to research and development of the vitrification technique by using synchrotron radiation based XAFS analyses. In this article, we introduce results of the high energy XAFS of high temperature slag samples, the imaging study of high temperature borosilicate glass samples and the imaging XAFS analysis of platinum group metals in the borosilicate glass samples.