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大日方 克人*; 黒沢 進*; 加藤 博康*
PNC TJ8211 97-004, 55 Pages, 1997/03
処分環境下におけるベントナイトの流出、及び人工バリア周辺岩盤中でのベントナイトコロイドの核種移行挙動への影響評価に資するデータ取得を目的として、ベントナイト懸濁液試料または1ヶ月静置後の上澄み液(ベントナイトコロイド試料)を用いて、液中に分散している粒子(もしくはコロイド)の粒径分布測定及び表面(ゼータ)電位測定、並びにコロイド生成量の検討を行った。測定はイオン強度及びpHをパラメータとした。作業項目及び各項目の成果概要を以下に示す。(1)特性評価測定試料の作製処分環境下における地下水中のイオン強度及びpHを模擬し、粒径分布測定、表面(ゼータ)電位測定及びコロイド生成量の検討に資するためのベントナイト懸濁液試料及びベントナイトコロイド試料を作製した。(2)液中におけるベントナイト微粒子の粒径分布測定ベントナイト懸濁液試料及びベントナイトコロイド試料中での粒子の粒径分布を測定した。測定は、比較的粒径の大きい範囲に有効なレーザー散乱法(光回析散乱法)と粒径が小さい範囲で有効な動的光散乱法を併用した。測定の結果 、粒径は試料のイオン強度並びにpHに依存することがわかった。本作業のイオン強度及びpH範囲では、ベントナイト懸濁液試料については0.2
56(
m)程度、ベントナイトコロイド試料については0.15(m)程度の粒径範囲が得られた。(3)ベントナイトの表面(ゼータ)電位測定ベントナイト懸濁液試料を用い、ベントナイトのゼータ電位を測定した。測定にはレーザー・ドップラー電気泳動法を用いた。測定の結果、本作業のイオン強度及びpH範囲において-37-76(mV)のゼータ電位値が得られた。(4)ベントナイトコロイドの生成量の検討ベントナイトコロイド試料中のSi、Al、Mgの元素濃度を測定し、ベントナイトコロイドの生成量を検討した。その結果、イオン強度が低い条件(イオン強度1
10-3,pH9)では、懸濁させたベントナイトの20%弱がコロイドとなることを確認した。また、そのコロイドはモンモリロナイトコロイドであることが示唆された。イオン強度の増加とともにコロイド生成量は減少し、海水系模擬の条件(イオン強度610-1,pH8)では、コロイドはほとんど生成しないことを確認した。また、pHが高い条件では、モンモリロナイトコロイド以外に珪酸コロイドも生成するとこが示唆された。
大日方 克人*
PNC TJ1211 97-010, 23 Pages, 1997/03
動燃事業団では、2000年3月までに性能評価レポートを提出する予定である。本研究は、このために必要とされる核種移行評価用データベース及び評価用モデルを整備することを目的として実施した。主な実施内容は以下の通りである。1.重要元素の熱力学データベースの整備Pu、Th、U、Np、Pa、Am、Cm、Ac、Sm、Ra、Sn、Zr、Ni、Pd、Tc、Se、Po、Pb、Nb、Bi、Sbについて、熱力学データベース(PNC-TDB)のレビューを行った。2.重要元素のベントナイト等への収着データベース(SDB)の整備核種の吸着/拡散データシステム(ISD)に従って、Ac、Bi、Nb、Pa、Pb、Pd、Po、Sb、Sm、Zrを対象に、収着データについて文献調査を行った。また、Pdを対象として、収着モデルに関する検討を行った。3.重要元素に対する圧縮ベントナイトを中心とした拡散データベースの整備収着データと同様、ベントナイトの拡散データについても文献調査を行った。また、還元雰囲気中でのUとTcの見かけの拡散試験、トリチウム水を用いてケイ砂混合、粒状ベントナイト、亀裂等による影響についても実験的に調べた。4.ベントナイトの空隙水化学とデータベース間の整合性に関する検討ベントナイト随伴鉱物による空隙水のpH、CO2分圧等による影響について検討を行った。5.吸着/拡散を統合する粘土表面化学的考察ベントナイトに対する核種の吸着/拡散を統合する評価モデルの検討を行った。6.コロイドの核種移行に与える影響評価亀裂中でのコロイドの移行評価モデルについて調査するとともに、その適用性について検討を行った。
大日方 克人*
PNC TJ1211 97-009, 620 Pages, 1997/03
動燃事業団では、2000年3月までに性能評価レポートを提出する予定である。本研究は、このために必要とされる核種移行評価用データベース及び評価用モデルを整備することを目的として実施した。主な実施内容は以下の通りである。1.重要元素の熱力学データベースの整備Pu、Th、U、Np、Pa、Am、Cm、Ac、Sm、Ra、Sn、Zr、Ni、Pd、Tc、Se、Po、Pb、Nb、Bi、Sbについて、熱力学データベース(PNC-TDB)のレビューを行った。2.重要元素のベントナイト等への収着データベース(SDB)の整備核種の吸着/拡散データシステム(ISD)に従って、Ac、Bi、Nb、Pa、Pb、Pd、Po、Sb、Sm、Zrを対象に、収着データについて文献調査を行った。また、Pdを対象として、収着モデルに関する検討を行った。3.重要元素に対する圧縮ベントナイトを中心とした拡散データベースの整備収着データと同様、ベントナイトの拡散データについても文献調査を行った。また、還元雰囲気中でのUとTcの見かけの拡散試験、トリチウム水を用いてケイ砂混合、粒状ベントナイト、亀裂等による影響についても実験的に調べた。4.ベントナイトの空隙水化学とデータベース間の整合性に関する検討ベントナイト随伴鉱物による空隙水のpH、CO2分圧等による影響について検討を行った。5.吸着/拡散を統合する粘土表面化学的考察ベントナイトに対する核種の吸着/拡散を統合する評価モデルの検討を行った。6.コロイドの核種移行に与える影響評価亀裂中でのコロイドの移行評価モデルについて調査するとともに、その適用性について検討を行った。
