放射性ヨウ素の銅マトリックス固化体からの放出挙動評価

本田 明; 須黒 寿康; 佐々木 良一

JNC TN8400 2004-029, 43 Pages, 2005/03

JNC-TN8400-2004-029.pdf:4.69MB

原子燃料の核分裂により生成する放射性ヨウ素は、使用済み燃料の再処理プロセスにおいてヨウ素吸着材に捕集される。この放射性ヨウ素には極めて長半減期(1.5710$7年)の放射性同位体(I-129)が含まれている。このI-129は半減期が長いため、処分時に閉じ込めによる減衰が期待できない。また処分環境においてヨウ素はI-の形態をとり、可溶性で、かつ人工バリア材や天然バリア材への収着性も乏しいため、処分におけるバリアシステム中を移行しやすいという特徴も有している。このためTRU廃棄物処分の性能評価において最大線量ピークの形成に寄与が大きく、重要な核種のひとつになっている。この放射性ヨウ素による最大線量低減の対策としては、単純な長期間の閉じ込めではなく、低いフラックスで長期にわたり制御放出することにより、最大線量を低減させることが有効である。この手段の一つとしてサイクル機構が開発した銅マトリックス固化法により作製された銅マトリックス固化体について、放射性ヨウ素の放出速度の評価を行った。酸化性条件での腐食速度及び還元性条件での腐食速度を合算し、全腐食速度とした。このように算定された銅マトリックス部の腐食速度に基づき、調和的にI-129が放出されるとして、その放出速度及び放出期間を評価した。その結果、FRHP地下水条件では、全銅マトリックス固化体からI-129が、処分後10$y時点から3.11X10Bqなる速度で放出され1.64x10y時点で放出が終了すると評価された。一方、SRHP地下水条件では、処分後10y時点から9.03x10Bq yなる速度で放出され5.76x10y時点で放出が終了すると評価された。