ガラス固化プロセスにおけるモリブデンの構造解析

Structural analysis of molybdenum in the nuclear waste vitrification process

岡本 芳浩  ; 永井 崇之  ; 谷田 肇  ; 佐藤 誠一*; 猪瀬 毅彦*; 畠山 清司*; 秋山 大輔*; 越野 陽也*; 桐島 陽*

Okamoto, Yoshihiro; Nagai, Takayuki; Tanida, Hajime; Sato, Seiichi*; Inose, Takehiko*; Hatakeyama, Kiyoshi*; Akiyama, Daisuke*; Koshino, Haruya*; Kirishima, Akira*

ガラス固化体の健全性を低下させるモリブデン酸化合物(イエローフェーズ: YP)の挙動を理解するために、放射性廃液のガラス固化プロセスにおけるモリブデンの局所構造及び化学状態を、模擬廃棄物試料及びXAFS分析技術を使用して調べた。模擬廃液のみを加熱処理すると、モリブデン酸ナトリウムが生成する一方、ホウケイ酸ガラスと一緒に加熱するとモリブデンはガラス相に溶け込むことが分かった。これは、モリブデンがガラスと接触する機会が少ないと、モリブデン酸ナトリウムが生じやすいことを示している。ビームサイズを1mに絞ったマイクロXAFS分析から、イエローフェーズ本体には、モリブデン酸ナトリウムではナック,モリブデン酸カルシウムが多く含まれることを明らかにした。

To understand the behavior of molybdate compounds (yellow phase; YP) that reduce the safety performance of vitrified products, the local structure and chemical state of molybdenum in the process where the vitrified radioactive waste is produced was investigated using simulated waste samples and XAFS analytical technique. It was found that sodium molybdate was generated when only the simulated high-level liquid waste (HLLW) was heated, while molybdenum dissolved into the glass phase when heated together with the borosilicate glass. This indicates that sodium molybdate tends to form when the molybdenum has little contact with the glass. Micro XAFS analysis using an X-ray beam focused on 1 micro meter showed that the YP contained more calcium molybdate, not sodium molybdate.