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論文

Diffusion and retention behaviour of Cs in illite-added compacted montmorillonite

石寺 孝充; 黒澤 精一*; 林 雅則*; 打越 啓之*; 別部 光里*

Clay Minerals, 51(2), p.161 - 172, 2016/05

 被引用回数:3 パーセンタイル:78.99(Chemistry, Physical)

本研究では、イライトを添加した圧縮モンモリロナイト中でのCsの収着拡散挙動について、透過拡散試験により検討を行った。その結果、イライトの添加により圧縮モンモリロナイト中でCsの分配係数の増加が観察されたが、実効拡散係数の増大は観察されなかった。本試験に用いたCsトレーサーの濃度の領域では、CsはFrayed Edge Site(FES)に支配的に収着していると推測される。そのため、イライト中のFESに収着したCsについては、表面拡散による実効拡散係数の増大は無視できることが確認された。

論文

Development of performance assessment models for glass dissolution

後藤 考裕*; 三ツ井 誠一郎; 高瀬 博康*; 黒澤 進*; 稲垣 学*; 柴田 雅博; 石黒 勝彦*

MRS Advances (Internet), 1(63-64), p.4239 - 4245, 2016/00

原子力発電環境整備機構と原子力機構は、概要調査段階における処分場の設計・性能評価に関連する主要な技術テーマを対象に2011年度から共同研究を進めている。我々は、この共同研究の一環として、鉄オーバーパックの腐食に伴うFeケイ酸塩の生成やオーバーパックの亀裂内の腐食生成物を通じたSiの移行など、様々なプロセスを考慮したガラス溶解モデルを開発している。モデル開発の目的は、ガラス溶解に関連するプロセスの相対的重要度の評価及び説得力のあるセーフティケースの作成に向けた更なる研究開発課題の特定である。感度解析では、1千年から1千万年を超える範囲のガラス固化体寿命が見積もられた。これはFeケイ酸塩の生成やガラス変質層内の物質移行特性など、主要なプロセスに関する現時点での理解に不確かさによるものである。

報告書

概要調査段階における設計・性能評価手法の高度化,3; NUMO-JAEA共同研究報告書(2013年度)(共同研究)

柴田 雅博; 澤田 淳; 舘 幸男; 牧野 仁史; 若杉 圭一郎; 三ツ井 誠一郎; 北村 暁; 吉川 英樹; 小田 治恵; 石寺 孝充; et al.

JAEA-Research 2014-030, 457 Pages, 2015/03

JAEA-Research-2014-030.pdf:199.23MB

原子力機構(JAEA)がこれまで蓄積してきた技術やノウハウを、原子力発電環境整備機構(NUMO)が今後行う精密調査地区の選定等の処分事業に適用できるよう、実施主体の視点に沿って実用化を図っていくための具体的な考え方と進め方を策定すること等を目的として、2011年度よりJAEAとNUMOは以下の3つのテーマについて共同研究を進めている。(1)水理の観点からみた母岩の適性を評価する方法に関する検討: 水理地質構造モデル構築手法の事例調査に基づいて、得られた知見を評価ツリーとして整理し、モデルの不確実性やそれらの評価項目への影響等についての検討を行った。(2)シナリオの構築方法に関する検討: 状態設定手順を実務的な観点から、さらに見直すとともに、セメント影響とガラス溶解挙動について、知見の体系的な整理と不確実性の影響について解析的検討を行った。(3)核種移行パラメータの設定方法に関する検討: 母岩の分配係数を対象に、国内外の事例調査をもとに複数の設定手法を整理し、堆積岩及び花崗岩への適用を通じ妥当性や課題を確認した。溶解度について、溶解度制限固相の決定を含む設定手法を検討し、主要核種への適用を通じ妥当性や課題を確認した。

報告書

概要調査段階における設計・性能評価手法の高度化,2; NUMO-JAEA共同研究報告書(2012年度)(共同研究)

柴田 雅博; 澤田 淳; 舘 幸男; 早野 明; 牧野 仁史; 若杉 圭一郎; 三ツ井 誠一郎; 小田 治恵; 北村 暁; 大澤 英昭; et al.

JAEA-Research 2013-037, 455 Pages, 2013/12

JAEA-Research-2013-037.pdf:42.0MB

原子力機構(JAEA)及び原子力発電環境整備機構(NUMO)は、平成24年度に引き続き、JAEAがこれまで蓄積してきた技術やノウハウを、NUMOが今後行う精密調査地区の選定等の処分事業に直接適用できるよう、実施主体の視点に沿って実用化を図っていくことを目的として、概要調査段階における処分場の設計・性能評価に関連する主要な技術テーマについて検討した。(1)水理の観点からみた母岩の適性を評価する方法に関する検討については、平成24年度に引き続き、結晶質岩を対象とした地下水移行時間の評価ツリーを拡充するとともに、新たに堆積岩を対象とした評価ツリーを作成した。(2)シナリオの構築に関する検討については、平成24年度の状態設定手順を実務的な観点から見直し、緩衝材を対象として試行した。また、安全機能への不確実性の影響について解析的検討を行った。(3)核種移行パラメータの設定に関する検討については、母岩の分配係数を対象に、国内外の事例調査をもとに複数の条件変換手法を含む設定手法を整理し、堆積岩及び花崗岩への適用を通じ妥当性や課題を確認した。さらに、溶解度について、溶解度制限固相の決定を含む設定手法を検討し、主要核種への適用を通じ妥当性や課題を確認した。

報告書

概要調査段階における設計・性能評価手法の高度化; NUMO-JAEA共同研究報告書(2011年度)(共同研究)

柴田 雅博; 澤田 淳; 舘 幸男; 牧野 仁史; 早野 明; 三ツ井 誠一郎; 谷口 直樹; 小田 治恵; 北村 暁; 大澤 英昭; et al.

JAEA-Research 2012-032, 298 Pages, 2012/09

JAEA-Research-2012-032.pdf:33.68MB

原子力機構(JAEA)と原子力発電環境整備機構(NUMO)は、概要調査段階における処分場の設計・性能評価に関連する主要な技術テーマについて、原子力機構が蓄積してきた技術やノウハウを、NUMOが今後の処分事業に適用できるよう、実施主体の視点に沿って実用化を図っていくための具体的な考え方と進め方を策定するとともに、必要な開発課題と今後の計画を明らかにすることを目的として、2011年度に共同研究を実施した。実施テーマと概要は以下の通り。(1)対象母岩の選定に関する検討:母岩特性のうち水理に着目し、母岩特性を評価するための項目、及び地下水移行時間の評価手法について、地質環境の調査・評価と関連付けたうえで整理した。(2)シナリオの構築に関する検討:シナリオ構築手順を具体化するとともに、ガラス固化体の溶解と核種の浸出、オーバーパックの腐食、緩衝材の長期変遷について、現象理解に関する最新の知見を構造的に整理した。(3)核種移行パラメータの設定に関する検討:緩衝材の分配係数と拡散係数、母岩の分配係数を対象として、パラメータ設定の方法論を検討し、その方法論に従った試行を行った。(4)知識情報の品質確保に関する検討:知識情報の品質を確保するための考え方や手法を、(2)シナリオの構築で検討した状態設定に対する論拠に関する情報を例として検討した。

報告書

バッグイン・バッグアウト方式による大型グローブボックスのアクリルパネル交換技術

桜庭 直敏; 沼田 正美; 古宮 友和; 市瀬 健一; 西 雅裕; 冨田 健; 宇佐美 浩二; 遠藤 慎也; 宮田 精一; 黒澤 達也; et al.

JAEA-Technology 2009-071, 34 Pages, 2010/03

JAEA-Technology-2009-071.pdf:21.07MB

日本原子力研究開発機構原子力科学研究所の廃棄物安全試験施設(WASTEF)では、TRU核種を取り扱う大型グローブボックスの維持管理技術の一環として、バッグイン・バッグアウト方式によるアクリルパネルの交換技術を開発し、劣化が生じたアクリルパネルの交換作業に適用した。その結果、グローブボックス内の部分的な除染作業を行うだけで、負圧維持条件下で安全にアクリルパネルの交換ができた。また、グリーンハウスを用いてエアラインスーツを着用した作業者が直接アクリルパネルの交換を行う従来技術に比べ、安全性,作業性及びコスト等の面で極めて有効な作業技術であることが実証された。

報告書

ウラン廃棄物の余裕深度処分概念の検討,3

辻村 誠一; 船橋 英之; 石橋 純*; 高瀬 敏郎*; 黒沢 満*

JAEA-Research 2007-030, 105 Pages, 2007/03

JAEA-Research-2007-030.pdf:7.72MB

ウラン廃棄物は、その主要核種が長半減期のウランであり、また、廃棄体からの放射線の影響をほとんど考慮しなくて良いという特徴を持っている。これまで、このような特徴を考慮に入れて、合理的な余裕深度処分についての検討を実施しており、その中で合理的な余裕深度処分システムの成立性が示唆された。しかし、この検討は特定の環境を想定した限定的なサイト条件評価である。そこで本研究では、核種移行に関するパラメータの不確実性を考慮した解析を実施し、被ばく線量とパラメータの相関関係について検討した。その結果、被ばく線量と大きな相関関係にあるパラメータは「施設近傍の地下水流速」及び「天然バリアにおけるウランの分配係数」であることがわかった。

報告書

ウラン廃棄物の余裕深度処分概念の検討,2

辻村 誠一; 船橋 英之; 石橋 純*; 高瀬 敏郎*; 黒沢 満*

JAEA-Research 2006-029, 96 Pages, 2006/07

JAEA-Research-2006-029.pdf:3.97MB

ウラン廃棄物は、その主要核種が長半減期のウランであり、また、廃棄体からの放射線の影響をほとんど考慮しないでよいという特徴をもっている。このような特徴を考慮に入れて、合理的な余裕深度処分についての検討を2年間実施してきた。本研究では、長期間にわたる化学環境の変化を考慮して、異なる化学環境(還元環境,酸化環境)を想定し、収着パラメータ等の影響を分析するための安全評価を行い、還元環境を維持するための人工バリアの必要性について評価を行った。その結果、処分システムの化学環境が還元から酸化へ変化しても一般公衆の被ばく線量は増加しないことがわかった。現実的な酸化環境の収着パラメータを用いた評価においても、10$$mu$$Sv/年を上回ることはないことがわかった。本年度及び前年度の検討から、ウラン廃棄物の余裕深度処分においては核種移行を抑制し、還元環境を維持する人工バリアを削減できる可能性があることがわかった。

口頭

圧縮ベントナイト中のフミン酸の拡散挙動

飯島 和毅; 吉川 英樹; 黒澤 精一*

no journal, , 

透過拡散法を用いて、0.1mol/dm$$^{3}$$のNaCl溶液条件下で、圧縮ベントナイト(クニゲルV1)中のフミン酸の拡散挙動を調べた。乾燥密度1.2Mg/m$$^{3}$$の条件で約100日後にフミン酸の破過が認められたが、乾燥密度1.6及び1.8では500日経過後も破過が認められなかった。GPCによる透過前後のフミン酸の分子量分布測定結果から、圧縮ベントナイトのフィルター効果により、比較的分子量の大きいフミン酸は拡散できず、小さいフミン酸分子だけが拡散している可能性が示唆された。

口頭

幌延堆積岩中の核種の拡散係数の取得

石寺 孝充; 黒澤 精一*

no journal, , 

原位置試験データと比較検討するための室内試験データ取得のため、幌延深地層研究サイトより採取した岩石コアを用いて透過拡散試験を行い、HDO及びI-の実効拡散係数を取得した。本試験で得られた実効拡散係数は、これまでに報告されている堆積岩中の陰イオン及び中性核種の実効拡散係数と間隙率の関係と同じ傾向を示した。

口頭

鉱物組成の異なるベントナイト間での拡散挙動の比較

石寺 孝充; Tran, P.*; 黒澤 精一*; 木部 智*

no journal, , 

鉱物組成の異なるベントナイトに対する実測データの拡充,拡散挙動の比較検討を目的として、ベトナム産ベントナイトを用いた拡散試験を実施した。得られたHDOのDeは、これまでに報告されているベントナイトのDeのスメクタイト部分密度依存性とよく一致し、異なる鉱物組成を持つベントナイト間でも同様の拡散挙動を示すことが確認された。

口頭

圧縮ベントナイト中のフミン酸の拡散挙動,2; 拡散挙動に及ぼす乾燥密度及び溶液のイオン強度の影響

飯島 和毅; 黒澤 精一*; 飛田 実*; 木部 智*

no journal, , 

圧縮ベントナイト中のフミン酸の拡散挙動を、乾燥密度及びNaCl濃度をパラメータとし、透過拡散法により調べた。サイズ排除クロマトグラフィーによる拡散前後のフミン酸の分子量分布測定結果から、乾燥密度1.2Mg m$$^{-3}$$, NaCl濃度1mol dm$$^{-3}$$の場合、圧縮ベントナイトのフィルター効果の限界分子量は約3,000と考えられた。

口頭

幌延堆積岩へのCsの収着に及ぼすKの影響

石寺 孝充; 黒澤 精一*; 木部 智*

no journal, , 

幌延深地層研究サイトの異なる深度から採取した岩石を用いてCs+のバッチ収着試験を行った。その結果、イライト含有率の低下及びK+濃度の増加に伴ってCs+の分配係数が低下し、イライトへの収着が示唆されるとともに、イライト含有率に加えてイライト中のCs+収着サイト密度等も大きな影響を及ぼすと推測された。

口頭

圧縮ベントナイト中のフミン酸の拡散挙動,3; フミン酸及びネオジムの拡散メカニズム

飯島 和毅; 黒澤 精一*; 飛田 実*; 木部 智*; 大内 祐司*

no journal, , 

圧縮ベントナイト中のフミン酸の拡散挙動を、透過拡散法により調べた。緩衝材中のフミン酸の濃度プロファイル及び分子量分布から、低分子量成分のみが拡散しており、拡散パラメータの評価にあたっては、分子量による拡散挙動の違いを考慮する必要があると考えられた。

口頭

Modelling of diffusion behaviour of humic acid and Nd in the presence of humic acid in compacted bentonite

飯島 和毅; 黒澤 精一*; 木部 智*; 飛田 実*; 大内 祐司*

no journal, , 

圧縮ベントナイト中におけるフミン酸及びフミン酸共存下でのNdの拡散挙動を評価するとともに、そのモデル化を行った。NaCl濃度0.1及び1M,乾燥密度1.2-1.6Mg/m$$^{3}$$の条件下でフミン酸の破過が認められた。また、フミン酸が共存するとNdの移行は促進された。これらの実験結果から、拡散挙動の異なる複数のNd化学種が平衡を維持しながら拡散することを想定した一次元拡散モデルに基づき、フミン酸及びNdの拡散パラメータを評価した。得られたフミン酸及びNdの拡散パラメータを用いて、さまざまな条件下におけるフミン酸共存下での核種拡散挙動を予測する。

口頭

圧縮ベントナイト中の核種移行評価手法の高度化開発,3; 高収着性Amの収着・拡散データの取得・評価手法の開発

石井 康雄; 清田 佳美*; 舘 幸男; 岡崎 充宏*; 黒澤 精一*

no journal, , 

高収着性核種であるAmの圧縮ベントナイト中の核種の収着・拡散現象を評価するため、バッチ系収着データ及びトレーサー減衰法による圧縮系収着・拡散データの信頼性の高い取得・評価手法の開発を行った。

口頭

幌延地域の堆積岩中のCs収着サイト密度の解析

石寺 孝充; 黒澤 精一*; 木部 智*; 大内 祐司*

no journal, , 

核種の収着挙動をより正確に把握するためには、岩石中の鉱物の収着サイト密度の検討が重要である。本研究では、幌延地域の堆積岩を用いてCs収着試験を行い、吸着等温線に対するフィッティングから収着サイト密度の算出を行った。

口頭

軽水炉燃焼燃料の核分裂生成核種組成測定試験と試験データ解析,2; 核分裂生成核種組成測定方法の検討

伊藤 光雄; 深谷 洋行; 上野 隆; 宮田 精一; 薗田 暁; 宇佐美 秀彦; 坂爪 克則; 黒澤 達也; 川崎 泰; 伊奈川 潤; et al.

no journal, , 

本試験の対象核種に関して、微少量の使用済燃料溶解試料を用いて、短時間で測定できる分析技術を確立するため、測定法として高感度な高分解能誘導結合プラズマ質量分析計(HR-ICP-MS)を、また、測定に先立つ核分裂生成核種の分離法として迅速な抽出クロマトグラフ法を採用し、核分裂生成核種組成分析への適用性について検討した。

口頭

幌延堆積岩中における高収着性核種Am及びThの収着・拡散データの取得・評価手法の開発

石井 康雄; 高橋 宏明; 清田 佳美*; 舘 幸男; 中澤 俊之*; 黒澤 精一*; 岡崎 充宏*

no journal, , 

高収着性核種であるAm及びThの幌延堆積岩中の核種の収着・拡散現象を評価するため、バッチ系収着データ及びトレーサー減衰法による圧縮系収着・拡散データの信頼性の高い取得・評価手法の開発・検討を行った。

口頭

重水の実効拡散係数の活性化エネルギーに及ぼすベントナイト乾燥密度の影響

石寺 孝充; 黒澤 精一*; 大塚 俊二*; 林 雅則*; 打越 啓之*; 鈴木 康之*

no journal, , 

ベントナイト乾燥密度をパラメーターとして温度の異なる条件でHDOの透過拡散試験を実施し、実効拡散係数の活性化エネルギーを取得した。その結果、乾燥密度の増加に伴う活性化エネルギーの大きな変化は観察されなかった。

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