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宮原 要; 稲垣 学; 川村 淳; 蛯名 貴憲*; McKinley, I. G.*
Materials Research Society Symposium Proceedings, Vol.1193, p.177 - 184, 2009/05
注意深いサイト調査と処分場の設計により高レベル廃棄物処分場への隆起・侵食の影響は長期に渡り回避できると考えられるものの、安全規制において評価期間が定められていない我が国においては、隆起・侵食の継続により処分場の深度が時間とともに浅くなり遠い将来において処分場が地表に到達する可能性について適切なシナリオにより評価することが求められる。本研究では、隆起・侵食による処分場への破壊的な影響について科学的根拠に基づきシナリオや概念モデルを設定する手順を示すとともに、解析結果を天然の放射性核種のフラックスと比較することにより、処分システムの有効性と頑健性を例示した。
三ツ井 誠一郎; 牧野 仁史; 稲垣 学; 蛯名 貴憲*
Materials Research Society Symposium Proceedings, Vol.1193, p.397 - 404, 2009/05
ガラス固化体の寿命に対するニアフィールドプロセスの影響を把握するため、ケイ素のガラスからの放出と緩衝材中での移行を考慮したガラスの長期溶解に関する感度解析を実施した。解析から見積もられたガラスの寿命は緩衝材中のケイ素の拡散係数と分配係数及びEDZ中の地下水流速に強く依存することを示した。このことは、ガラス固化体の長期挙動においてこれらのパラメータの重要性を示している。さらに、ガラス固化体の寿命における水和変質の影響についても検討した。水和変質はケイ素の放出を考慮したガラスマトリクスの溶解と同時に進行する変質である。その結果、開放系におけるガラス固化体の寿命評価では、ガラスの水和性質よりも、緩衝材中でのケイ素の移行を評価することが、より現象の解明に寄与すると結論付けられた。
吉川 英樹; 稲垣 学; 宮坂 郁*
Materials Research Society Symposium Proceedings, Vol.1193, p.375 - 380, 2009/05
地層処分の性能評価の観点から微生物影響について、内外の研究成果をもとにシナリオ解析を実施した。微生物に関する不確実性を踏まえて重要なFEPを抽出し微生物影響を分類した。結果として、地下水組成に関する微生物影響評価が重要であることがわかった。また、重要な6種の微生物群について成長や活性に関する微生物パラメータのデータベースを開発した。そのデータベースは微生物影響を評価するモデル上重要なデータ,成長速度,最大成長速度,死滅率や実験条件を網羅している。
稲垣 八穂広*; 三ツ井 誠一郎; 牧垣 光*; 出光 一哉*; 有馬 立身*; 馬場 恒孝; 野下 健司*
Materials Research Society Symposium Proceedings, Vol.1193, p.219 - 228, 2009/05
ガラス溶解/変質挙動の速度論的評価を行うため、マイクロリアクタを用いた新しい流水溶解試験法を開発した。この方法では、マイクロ流路(20
216mm)を有するテフロン台に板状のガラス試料を設置し、シリンジポンプにより一定の流速でマイクロ流路に溶液を注入させることでガラス試料と反応させる。反応後の溶液を一定の間隔で採取、分析することで溶解/変質速度を得ることが可能となる。この方法は、装置がコンパクトで単純である、反応面積に対して反応溶液量が少ない、高感度で溶解/変質速度が測定できる、試験後試料の表面分析が容易であるなどの特徴を有する。この方法により、P0798ガラスのpH,温度,流速,時間を関数とした試験を行い、ガラス溶解/変質挙動の速度論的評価に必要なデータを取得した。
牧垣 光*; 稲垣 八穂広*; 出光 一哉*; 有馬 立身*; 三ツ井 誠一郎; 馬場 恒孝; 野下 健司*
Materials Research Society Symposium Proceedings, Vol.1193, p.307 - 314, 2009/05
新たに考案したマイクロリアクタ流水溶解試験により、模擬ガラス固化体(P0798ガラス)について任意の一定溶液,温度条件での溶解試験を行い、ガラスの初期溶解速度を測定した。試験温度を25
C、溶液のpHを5.6から12の範囲としたpH依存性試験で得られたケイ素の溶解速度から求めた初期溶解速度は、フランス原子力庁(CEA)が報告しているR7T7ガラスと同様に、V字型のpH依存性を示した。また、pHを5.6、試験温度を25から90Cの範囲とした温度依存性試験による初期溶解速度からは、活性化エネルギーとして51kJ/molを得た。これはCEAが報告しているR7T7ガラスの値に比べてわずかに小さい値である。これらの結果に基づき、P0798ガラスの溶解機構を議論する。
舘 幸男; 四辻 健治; 清田 佳美; 油井 三和
Materials Research Society Symposium Proceedings, Vol.1193, p.545 - 552, 2009/05
圧密モンモリロナイト中の陽イオンと陰イオンの拡散収着挙動の塩濃度影響を、実験的評価とモデル評価の両面から評価した。精製ナトリウム型モンモリロナイトを乾燥密度800kg/m
に調整し、0.01, 0.1, 0.5Mの3種類のNaCl溶液で飽和させた系で、Through-diffusion試験によって、セシウムとヨウ素の実効拡散係数と容量因子を取得した。信頼性の高いデータ取得の観点から、トレーサー減衰曲線,破過曲線,内部プロファイルの複数のカーブからパラメータを決定する手法の適用を試み、さらにin-diffusion試験,バッチ収着試験との比較を行った。取得された実効拡散係数は、陽イオンのセシウムでは塩濃度とともに減少し、陰イオンのヨウ素では逆の傾向を示した。セシウムの収着分配係数については、塩濃度とともに減少する傾向が得られ、バッチ収着試験の結果と整合的であった。これらの陽イオン・陰イオンの実効拡散係数の塩濃度依存性は、電気二重層に基づく拡散モデルによって解釈し、さらに収着モデルと組合せることにより、収着効果を含む見かけの拡散係数を説明できた。
星野 清一; 山口 徹治; 前田 敏克; 向井 雅之; 田中 忠夫; 中山 真一
no journal, ,
In this study, the cement-bentonite alteration reaction was accelerated by using granulated hardened cement paste, bentonite and water, where the mixtures of 1:1:5 in weight were aged for 365 days. Mineralogical changes of cement and bentonite were observed by XRD. Hydrated calcium-silicate phases (C-S-H), portlandite, ettringite and monosulfate were identified in the unreacted cement. Portlandite and monosulfate decreased with aging and disappeared by 115 day. Calcite and katoite were generated during the ageing. The unreacted bentonite was composed of montmorillonite, quartz, clinoptilolite, plagioclase, calcite, analcime and pyrite. All of these minerals decreased with aging. It seems that these primary minerals dissolved in the course of the reaction. C-S-H appeared during alteration as secondary phase. The formation of C-S-H has been predicted by previous modeling studies, and the prediction was supported by the present accelerated alteration experiments.
前田 敏克; 山口 徹治; 堀田 克敏*; 水野 大*; 馬場 恒孝
no journal, ,
Static leach tests were conducted for simulated low-level radioactive waste (LLW) glass in deionized water at 90 degrees Centigrade for up to one year. The objective is to investigate a dissolution mechanism of LLW glass by reference to widely observed leaching behavior for high-level radioactive waste (HLW) glasses. The release rates of boron, widely used as an index of dissolution for HLW glasses, decreased with time during the test period, which is commonly observed in similar tests for HLW glasses. In the leachate compositions of the present tests, a zeolite mineral (analcime) is thermodynamically more stable than amorphous silica which is known to analogous to HLW glasses. The present results imply that dissolution of the LLW glass is accompanied with formation of analcime under geologic disposal conditions where the groundwater flow is quite low.
