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モックアップ試験流下ガラス試料の放射光XAFS分析(受託研究)

Synchrotron radiation based XAFS analysis of the simulated nuclear waste glass samples prepared by bottom drain test in the full-scale mock-up melter (KMOC) (Contract research)

岡本 芳浩; 永井 崇之; 塩飽 秀啓; 狩野 茂; 姫野 晴行*; 小林 大志*; 中谷 三喜雄*

Okamoto, Yoshihiro; Nagai, Takayuki; Shiwaku, Hideaki; Kano, Shigeru; Himeno, Haruyuki*; Kobayashi, Hiroshi*; Nakatani, Mikio*

模擬廃液を利用したガラス固化体モックアップ試験のうち、高レベル模擬廃液供給20バッチ分の流下ガラス試料中の元素の化学状態および局所構造を、放射光XAFS分析によって調べた。セリウム元素の分析の結果、バッチが進むにつれて、緩やかに酸化が進む傾向が確認された。マンガン, 鉄, 亜鉛については、バッチ間の違いはほとんど認められず、ガラスの骨格構造に入り込んで安定化しているものとみられた。EXAFS解析の結果では、白金族元素を除き、明らかに結晶性と思われる元素は無かった。イメージング分析の結果、ジルコニウムやモリブデンでは、目立った析出はほとんど観察されなかった。白金族元素では、筋状の析出が認められたが、いずれも小さなものであった。

The chemical state and local structure of some elements in the simulated nuclear waste glass samples (20 batches) prepared by bottom drain test in the full scale mock-up tests using KMOC melter were investigated by synchrotron radiation based X-ray absorption fine structure (XAFS) analysis. As a result of the analysis of cerium element, it was confirmed that the oxidation proceeds gently as the batch advanced. For manganese, iron, and zinc, there was almost no difference between batches, which seemed to be stabilized by getting into the frame structure of the borosilicate glass. There were no elements that seemed to be clearly crystalline except for platinum group elements. Remarkable precipitation was hardly observed in zirconium and molybdenum with the imaging analysis.

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