放射性廃棄物の減容化に向けたガラス固化技術の基盤研究,60; 模擬廃棄物含有リン添加ホウケイ酸ガラスの希土類, 白金族元素のXAFS測定

Basic research programs of vitrification technology for waste form reduction, 60; XAFS analysis of rare earth and platinum group elements in simulated borosilicate glasses including phosphorus

岡本 芳浩  ; 塩飽 秀啓   ; 嶋村 圭介; 大山 孝一 ; 小林 秀和 ; 永井 崇之  

Okamoto, Yoshihiro; Shiwaku, Hideaki; Shimamura, Keisuke; Oyama, Koichi; Kobayashi, Hidekazu; Nagai, Takayuki

模擬廃棄物含有リン添加ホウケイ酸ガラス試料における白金族元素および希土類元素の化学状態と局所構造を、XAFSおよびイメージングXAFS法により調べた。セリウムのL3吸収端XANES解析では、リン添加により3価の割合が増加した。また、ロジウムのEXAFS解析では、リン添加により、金属成分の割合が、酸化物に対して増加した。これらの結果は、リン添加により、ガラス内が還元的になったことを示している。一方で、Mn, Fe, Zn, Sr, YおよびZrの各元素のXAFS測定では、リン添加の有無や添加量にかかわらず、ほぼ同じスペクトルが得られ、それらの化学状態や局所構造に違いが無いことが判明した。

The chemical state and local structure of platinum group and lanthanide elements in simulated borosilicate glasses including phosphorus were investigated by using synchrotron radiation based X-ray absorption and imaging techniques. By adding phosphorus to the simulated borosilicate glass samples, ratios of trivalent cerium (Ce(III)/Ce(IV)) and metallic rhodium (Rh/RhO) increased. They suggests that oxidation state in the glass changed to reductive by adding phosphorus. On the other hand, XAFS spectra of some elements like Mn, Fe, Zn, Sr, Y and Zr did not changed by adding phosphorus and showed almost the same profiles in each element.