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圧縮ベントナイト中の複数化学種共存下でのNp(V)拡散挙動評価

Diffusion behaviors of Np(V) under coexistence with multiple chemical species in compacted bentonite

深津 勇太  ; 石寺 孝充 ; 舘 幸男  

Fukatsu, Yuta; Ishidera, Takamitsu; Tachi, Yukio

放射性廃棄物の地層処分において、核種漏えいを抑制するためのバリア材として、Na型モンモリロナイトを主成分とした圧縮ベントナイトの使用が検討されている。これまでに、圧縮ベントナイトのバリア性能を評価するため、核種の移行度を示す実効拡散係数(De)及び収着分配係数(Kd)が取得され、圧縮ベントナイト中の拡散及び収着挙動の理解が進められてきた。しかしながら、対象とされてきた核種はCs$$^{+}$$やI$$^{-}$$などの一価の陽イオン及び陰イオンがほとんどであり、多価イオン核種の拡散及び収着挙動は十分に明らかになっていない。多価イオンは水溶液中で水酸化物イオンと錯体を形成することに加えて、地下水中に含まれる炭酸イオン(CO$$_{3}$$$$^{2-}$$)と錯体を形成する。したがって、多価イオンの拡散及び収着挙動の理解には、錯体形成による複数化学種共存下での拡散と収着を考慮するとともに、平衡反応による各化学種の存在割合の変化と拡散及び収着挙動の関係を評価することが重要である。Np(V)は、溶液中でNpO$$_{2}$$$$^{+}$$として存在し、CO$$_{3}$$$$^{2-}$$濃度の増加に伴いNpO$$_{2}$$CO$$_{3}$$$$^{-}$$の割合が高くなる。したがって、CO$$_{3}$$$$^{2-}$$濃度を制御した拡散試験により、NpO$$_{2}$$$$^{+}$$とNpO$$_{2}$$CO$$_{3}$$$$^{-}$$の存在割合の変化による拡散及び収着挙動への影響を評価することが可能となる。本研究では、CO$$_{3}$$$$^{2-}$$を含む溶液で飽和した圧縮ベントナイトを対象に、Np(V)の透過拡散試験を実施した。また、平衡反応によるNpO$$_{2}$$$$^{+}$$とNpO$$_{2}$$CO$$_{3}$$$$^{-}$$の存在割合の変化と拡散及び収着を考慮したシミュレーションを行い、実験データとの回帰分析から、圧縮ベントナイト中のNpO$$_{2}$$$$^{+}$$とNpO$$_{2}$$CO$$_{3}$$$$^{-}$$のDe及びKdを評価した。

no abstracts in English

使用言語

 :

Japanese

掲載資料名

 :

巻

 :

号

 :

ページ数

 :

発行年月

 :

発表会議名

 :

第64回粘土科学討論会

開催年月

 :

2021/09

開催都市

 :

長野(online)

開催国

 :

日本

キーワード

 :

no keyword

特許データ

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広報プレスリリース

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