Solidification and stabilization of strontium and chloride ions in thermally treated calcium aluminate cement modified with or without sodium polyphosphate

入澤 啓太  ; 並木 仁宏*; 谷口 拓海 ; Garcia-Lodeiro, I.*; 木下 肇*

Irisawa, Keita; Namiki, Masahiro*; Taniguchi, Takumi; Garcia-Lodeiro, I.*; Kinoshita, Hajime*

多くのSrで汚染された放射性廃棄物のセメント化は挑戦的であり、ポリリン酸ナトリウムで修飾されたカルシウムアルミネートセメント(CAP)の活用が期待できる。本研究は、20Cの閉鎖系と90Cの開放系で作製したカルシウムアルミネートセメント(CAC)とCAP中のSrとClの固化と安定化に関して調査した。浸漬試験の結果、SrイオンはCACよりもCAPで非常に効果的に安定化できることを示した。一方、Clイオンの安定化は、20Cの閉鎖系のCACが最も効果的であった。CAC中に形成されるフリーデル氏塩がClイオンの固定に寄与していることが考えられる。CAPによるClイオンの安定化はCACよりも効果的ではなかったが、熱処理によって改善する傾向がみられた。これはCAP中のClイオンは結晶性の低いアパタイト構造中に組み込まれていることを示唆している可能性がある。

Cementation of aqueous radioactive waste contaminated with a significant Sr is challenging, and utilization of calcium aluminate cement (CAC) modified with sodium polyphosphate (CAP) is interesting. The present study investigated solidification and stabilization of Sr and Cl ions in CAC and CAP cured in open system at 90C and in closed system at 20C. A leaching test showed that Sr ion could be stabilized more effectively in the CAP than in the CAC. On the other hand, the CAC cured at 20C had the best stabilization for Cl ion among the samples. Friedel's salt formed in the CAC may have contributed to the immobilization of Cl ion. Although the stabilization of Cl ion by CAP was less effective than CAC, it was significantly improved by the thermal treatment. The results may suggest that Cl ion in the CAP was incorporated in the poorly crystalline apatite structure.