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芦田 敬; 澁谷 朝紀; 佐藤 治夫; 舘 幸男; 北村 暁; 河村 和廣
JNC TN8400 99-083, 63 Pages, 1999/11
高レベル放射性廃棄物の地層処分に関する第2次取りまとめにおいて設定されている核種移行データの妥当性の確認と信頼性の向上を目的として、地層処分放射化学研究施設(クオリティ)においてデータ取得を行った。実施した試験は、核種移行に係わる溶解度、収着、拡散に関する研究であり、以下に示す5テーマについて実施した。各試験の内容および成果の概要は以下に示す通りである。(1)Np(IV)の溶解度に及ぼす炭酸の影響に関する研究 還元条件、炭酸共存下におけるNp(IV)の溶解度をpHおよび炭酸濃度をパラメータに測定した。得られた溶解度曲線から2種類の水酸化炭酸錯体の存在が示唆され、その安定度定数を試算するとともに、既存の熱力学データと比較した。その結果、既存のデータと比較的近いことが分かった。(2)スメクタイトに対するNp(IV)の収着挙動に及ぼす炭酸の影響に関する研究 炭酸濃度をパラメータとしたスメクタイトに対するNp(IV)の分配係数(Kd)を測定した。Kdは、炭酸濃度(0.04
0.15M)の影響を受けずほぼ一定であった。1MKC1およびHC1による脱離挙動を調べた結果、低酸素濃度側ではHC1により、高炭酸濃度側ではKC1により脱離され、2つの異なる脱離挙動が見られた。(3)岩石に対するCs,Pb,Cmの分配係数測定国内の主要岩石(玄武岩、泥岩、砂岩、花崗閃緑岩、凝灰岩)に対するCs,Pb,CmのKdをイオン強度をパラメータに測定した。得られたKdを、第2次取りまとめにおける降水系および海水系での設定値と単純に比較してみると、いずれの条件においても設定値と同程度か高めの値になっており、第2次取りまとめにおける設定値の妥当性あるいは保守性が示された。(4)圧縮ベントナイト中のPbの拡散挙動に関する研究 圧縮ベントナイト中のPbの見掛けの拡散係数(Da)をベントナイトの乾燥密度、珪砂混合率、温度をパラメータに測定した。その結果、バックグラウンドの測定精度が重要であることが分かった。現状で得られた結果より概算したDaからKdを求め、第2次取りまとめにおける設定値と比較した結果、同程度であり、設定値の保守性が示された。(5)圧縮スメクタイト中のCsの拡散に及ぼすイオン強度の影響に関する研究 ベントナイトに不純物として含まれている可溶性塩を除去した圧縮スメクタイト中のCsのDaを乾燥密度
小田 治恵; Arthur, R. C,*; 笹本 広; 柴田 雅博; 油井 三和; 根山 敦史*
JNC TN8400 99-079, 287 Pages, 1999/09
本報告書では、高レベル放射性廃棄物地層処分の研究開発をサポートする地球化学計算のための2種類の熱力学データベースについて報告する。一つは、SPRONS.JNCであり、この熱力学データベースは、SUPCRTモデル・ソフトウェアの中で考慮されている熱力学的な関係式を基にしており、SUPCRTソフトウェアを用いることで、広範囲にわたる圧力・温度条件(圧力:15000 bars,温度:01000
)下での鉱物、ガスおよび水溶液化学種の標準モル熱力学特性・部分モル熱力学特性を計算することができる。SPRONS.JNCは、195種類の鉱物・16種類のガスについて、25、1barの条件下での生成標準モルギブス自由エネルギー、生成標準モルエンタルピー、標準モルエントロピーおよび体積に関するデータを含むと共に、Maier-Kelly式による熱容量の温度依存式を適用した場合の各係数についても整備している。またSPRONS.JNCは、1147種類におよぶ無機・有機イオンや錯体について、25、1barの条件下での生成標準モルギブス自由エネルギー、生成標準モルエンタルピー、標準部分モルエントロピーおよびHelgeson-Kirkham-Flowers(HKF)式による温度依存に係わる係数も整備している。SPRONS.JNCは、1991年以降に公開された新たなデータや改訂されたデータを取り入れたものであり、他の同様な熱力学データベースの拡張版である。もう一つのデータベースは、PHREEQE.JNCであり、これは、地球化学計算コードである「PHREEQE」で用いることができる熱力学データベースである。PHREEQE.JNCは、鉱物の溶解反応、ガスの溶解反応、水溶液化学種を含む反応、酸化還元反応について、25、1barの条件下での平衡定数を算出できる様に反応エンタルピーあるいは平衡定数(log K)の温度依存に係わる各係数についても整備している。PHREEQE.JNCに含まれる平衡定数、反応エンタルピーおよび平衡定数の温度依存に係わる係数の全ては、SUPCRTソフトウェアおよびSPRONS.JNCを用いて計算されているので、PHREEQE.JNCとSPRONS.JNCは、同一の熱力学データベースである。またこれらの熱力学データベースに含まれる全てのデータは、基本的な熱力学の定義やSUP
守田 幸路; 飛田 吉春; 近藤 悟; E.A.Fischer*
JNC TN9400 2000-005, 57 Pages, 1999/05
JNC-TN9400-2000-005.pdf:2.92MB
高速炉安全解析コードSIMMER-IIIで使用する解析的状態方程式(EOS)モデルを開発した。汎用的な熱力学的関数式を使用した本モデルは、計算効率を犠牲にすることなく、幅広い温度および圧力領域での炉心物質の熱力学的特性を充分な精度で記述し、基本的な熱力学的関係を満足するように設計されている。本報告書では、このEOSモデルと結合した圧力反復計算の流体力学アルゴリズムについても記述した。二酸化ウラン、混合酸化物燃料、ステンレス鋼およびナトリウムの臨界点までのEOSデータについては、最新でかつ最も信頼できるデータに基づき、基本的な熱力学的関係を用いて求めた。EOSデータの熟力学的整合性と精度についても既存データと比較することで議論した。
守田 幸路; 飛田 吉春; 近藤 悟; E.A.Fischer*
JNC TN9400 2000-004, 38 Pages, 1999/05
JNC-TN9400-2000-004.pdf:1.11MB
高速炉安全解析コードSIMMER-IIIに使用する解析的熱物性モデルを開発した。一般的な関数型を使用した本モデルは、広範囲の温度領域で炉心物質の熱物性の挙動、特に、臨界点近傍での熱伝導率と粘性を正しく表すように設計されている。二酸化ウラン、混合酸化物燃料、ステンレス鋼およびナトリウムについて、最新でかつ最も信頼できるデータを用いて提案した関数のパラメーターを決定した。本モデルは、SIMMER-IIIコードの炉心物質の熱力学的特性と状態方程式に関するモデルと整合性をもって設計されている。
小田 治恵; 雨夜 隆之*
JNC TN8400 98-001, 14 Pages, 1998/11
126Snは半減期1
10sup5[y]の
-放出核種であり、高レベル放射性廃棄物の地層処分性能評価研究において重要となる核種の一つである。処分環境条件におけるSnの挙動を把握する上で重要となる熱力学データは少なく、処分環境条件における溶解度評価下において溶解度データが取られた例は、高pH領域を除いては報告されていない。本研究では、溶解度評価において重要となる配位子(OH-,Cl-およびSO/sub4/sup2-)濃度と溶解度との関係を調べることを目的とし、Na-ClO4-Cl-SO4水溶液系およびベントナイト平衡液系における非晶質のスズ酸化物(15)(錫酸、SnO2・xH2OまたはSnO2(am))の溶解度を測定した。NaClO4系における溶解度データは、pH611の範囲でpH依存性を示し、それによりSn(IV)の加水分解定数が求められた(Amaya、1997)。また、Na-ClO4-Cl-SO4系においては、Cl-、SO/sub4/sup2-濃度を変化させても溶解度データが変わらなかったことから、Sn(IV)の塩化物錯体や硫酸塩錯体が加水分解種よりも支配的にはなり得ないことを示した。一方、ベントナイト平衡液系での溶解度データは、ベントナイトを用いなかった他の実験よりも高い溶解度を示した。実験結果は、以下を示唆する。処分環境条件の下では、(1)Sn(IV)の液相化学種として、加水分解種、塩化物錯体および硫酸塩錯体以外の化学種が支配的に存在する可能性がある。(2)SnO2(am)以外の固相が、溶解度制限固相として存在する可能性がある。
笹平 朗*; 深澤 哲生*; 鴨志田 守*; 堀川 豊彦*
PNC TJ1124 98-002, 48 Pages, 1998/02
天然、人工バリア中の放射性核種移行は、核種の原子価状態、溶解度、地中物質への分配、地下水中物質との相互作用に依存すると考えられる。本研究では、このうち、地下水中物質との相互作用に着目し、フミン酸等の天然有機酸と核種の錯形成が溶解度に及ぼす影響の検討を進めている。本年度の研究では、炭酸錯体の熱力学的濃度とベントナイト浸漬液中でのSm濃度の比較、採取地下水におけるSmの溶解度の測定および、市販フミン酸添加系でのSmの溶解度に及ぼす有機物濃度の影響評価を行った。市販フミン酸を添加した溶液での有機物濃度の影響評価試験では、Sm濃度は有機物濃度に比例していた。市販フミン酸添加系で、Sm固体相としてSm(OH)3が安定な炭酸濃度条件では、Sm濃度は天然有機物による錯形成の影響を受けると考えられる。ベントナイト中を想定した環境では、Sm固体相としてSm(OH)3を用いた平成8年度試験においても、Sm濃度の主たる支配因子は炭酸イオンとの錯形成であることが判明した。また採取した地下水中におけるSm濃度の主たる支配因子も炭酸錯体の形成であり、Smと錯体形成を行う可能性のあるフミン酸やフルボ酸の影響は検出されなかった。市販フミン酸添加系での総炭酸濃度が1ないし3ppmであるのに対し、ベントナイト中を想定した環境では総炭酸濃度が50ppm炭素である。また、地下水試験においては固相としてSmOHCO3を用いている。総炭酸濃度もしくは炭酸分圧が高く、Sm固相としてSmOHCO3が形成される環境では、Sm3+イオンおよびSmの水酸化錯体の濃度が低下する。このため、このような環境ではSmと有機物の錯形成反応が抑制されることが示唆された。
村松 壽晴
PNC TN9410 97-058, 61 Pages, 1997/06
国際原子力機関では、高速炉プラントの多くの部位で発生する流体温度ゆらぎによる高サイクル熱疲労 (サーマルストライピング) に対し、解析的評価手法開発の現状を把握するとともにその高度化を図ることを目的として、フランス高速原型炉フェニックスの2次主冷却系配管で発生した熱疲労事象を評価対象とした国際ベンチマーク演習が計画され、現在実施の段階にある。本報告書は、当該ベンチマーク演習問題の内、熱流動挙動に関する部分 (Phase-1)の解析を、直接シミュレーションコードDINUS-3および境界要素法コードBEMSETを用いて行った結果について報告するものである。この解析の結果、枝管から流出した高温ナトリウム噴流が主配管壁に沿って左右に振動しながら下流側に押し流される挙動が評価された。また、この噴流の両脇から概ね対称に下流側に広がる高温領域が再現され、これが目視観察による熱疲労変色領域と概ね一致することが確認された。
寺井 隆幸*
PNC TJ9602 97-002, 75 Pages, 1997/03
原子力材料は高温、熱過渡、放射線照射、液体金属腐食、イオン・粒子注入、電場、磁場などの各種極限条件下で使用されることが多く、このためこれらの条件下におけるそのふるまいを解明することが望まれているが、そのふるまいはこれらの環境因子の複合作用によりきわめて複雑になる。これら複合条件下における材料の特性変化についてはこれまであまり研究が行われておらず、基礎・応用の両面から興味が持たれている。本研究では、上記複合環境下における各種セラミックスの微細組織・組成・結晶構造の変化、照射欠陥や注入イオンの分布と存在状態の解析、電気伝導率などの物理的特性変化、腐食等による化学的特性変化や機械的特性変化などを検討・評価することにより、これらの複合条件下でのセラミックスの劣化・損傷の機構を解明し、高性能・高機能を有する新型セラミックスの創製研究に資することをその内容としている。本研究は昨年度に引き続き実施するものであり、セラミックコーティング材料について、フロンティア材料研究の一環として実施している高速炉冷却材としてのリチウムおよび核融合炉液体増殖材料の候補であるリチウム及びリチウム鉛(Li17-Pb83)との両立性やこれらの材料と接触した場合の電気伝導率の変化を測定した。その結果、ほとんどすべての場合にこれらの材料の両立性は熱力学的予測結果と一致したが、Y2O3の場合には、不定比性化合物Y2O3-Xや複合化合物LiYO2が生成することにより、その挙動が複雑になるという知見が得られた。
大久保 博生*
PNC TJ1222 97-002, 112 Pages, 1997/03
本研究では、以下の検討を行った。(1)我が国における地層処分性能評価シナリオに関するFEPの検討及び検討すべきシナリオの設定やスクリーニングに関する方法論的検討(2)ベントナイト空隙水化学に関するモデルの理論的検討及びアメリシウム熱力学データのシステマティクスの確認(3)第2次取りまとめに向けての重要課題に関するワークショップ開催を含めた検討その結果、今後も各分野の専門家の協力を得つつ、各重要検討課題を効率的にとりまとめていくべきことが確認された。
not registered
PNC TJ1124 97-001, 102 Pages, 1997/03
天然、人工バリア中の放射性核種移行では、地下水中の天然有機酸と核種との錯体形成による溶解度増加が考えられる。アルカリ溶液での溶解反応の熱力学データが整備されているSmにつき、有機酸を含む溶液とベントナイト浸漬液での溶解度を測定し、溶解度の増加から評価した錯形成定数が既存の錯形成反応モデルで説明できるか検討した。有機酸6.210-4eq/L(TOC換算約50ppm)を含むpH8.59.1の溶液では、Sm濃度は7.710-6mol/L(
=1.210-6mol/L)であり、熱力学データから計算した溶解度、1.010-8mol/L、の約800倍であった。酸性溶液同様にSm3+イオンが錯生成を行うとして求めた錯形成定数はlog(eq/L)=3.00pH-19.50
0.20(8.5
pH9.1)であった。金属イオンと結合できる官能基濃度を用いて平衡定数を計算するKimらモデルでは、このpH依存性を説明できず、を解難度の関数とするChoppinのモデルでは、log(eq/L)の解難度依存性が通常より1桁大きくなった。pH912で支配的であるサマリウム種がSm(OH)3(aq)であることから、Sm3+だけでなくSm(OH)3(aq)が錯形成を行っている可能性もある。ベントナイト浸漬液(ベントナイト:脱気水比0.1)でのSm濃度は7.210-7mol/L(=1.210-7mol/L)であり、熱力学データから計算した溶解度、6.410-9mol/L、の約100倍であった。
L.J.Porter*; S.Yip*; 山口 正剛; 蕪木 英雄; M.Tang*
Journal of Applied Physics, 81(1), p.96 - 106, 1997/01
被引用回数：69 パーセンタイル：92.4(Physics, Applied)Tersoffによる経験的多体ポテンシャルを用いて分子動力学シミュレーションを行い、シリコン結晶の熱的性質を導出した。この結果、自由エネルギー、エントロピー、比熱等エネルギーに関与する量は実験結果を良く再現することが分かった。一方、熱膨張率は実験との一致が悪く、その原因として横音響フォノンモードの体積依存性をこのポテンシャルでは正しく記述できていないことが分かった。また、Tersoffポテンシャルにおけるカットオフの効果を調べ、高温又は大変形時の熱的性質を調べるにはポテンシャルの改良が必要であることを指摘した。
澁谷 早苗; 油井 三和
PNC TN8100 96-008, 376 Pages, 1996/07
高レベル廃棄物地層処分の性能評価における核種移行研究においては、ガラス固化体からの難溶性核種の溶解は溶解度で制限されるとして、その溶解度を熱力学計算により評価している。この計算には、信頼性の高い熱力学データベースを必要とする。我々は、H3レポートで使用したPNCの熱力学データベース(PNC-TDB)の信頼性向上を目的として、データベース整備を進めている。整備した内容については、国際的な評価を受けるために、平成8年度より委託研究を通して海外の専門家によるレビューを受けることとなった。整備及びレビューの方針・手法・スケジュールについては、専門家-PNC間で事前に取り決めておく必要がある。そこで、平成8年5月27日31日に動燃東海事業所ENTRYにおいて専門家と打合せを行った。本書ではその議事内容及び使用したOHP等参考資料をまとめて報告する。
宋 小明*; 大平 博昭
PNC TN9410 96-102, 40 Pages, 1996/04
高速炉の炉上部構造におけるカバーガス領域の熱流力特性と遮蔽プラグの温度特性とを連成させて解析する熱流体-構造連成解析コード(FLUSH)を、大洗工学センターで過去に実施した実験結果を用いて検証した。解析では、ナトリウム液面を模擬したアルミニウムの高温面からの輻射伝熱をも考慮し、カバーガスの自然対流による熱流力特性と回転プラグを模擬した構造物の温度場とを2次元体系でモデル化し、実験で行われたナトリウムミストを含まない8ケースの条件とした。解析の結果、8ケースの実験条件に対して、カバーガス領域の流速及び温度分布と模擬回転プラグ内の半径方向及び軸方向の温度分布の両者が熱的に連続した状態で得られた。また、本8ケースではカバーガス領域と模擬回転プラグ間の境界温度は同傾向であり、境界温度の平均値は実験結果と1.3%以下の差で一致した。さらに構造物内の温度分布は、カバーガス自然対流による影響が支配的であり、輻射伝熱の効果は比較的小さくアルミニウム板の温度が400以下であれば無視できることがわかった。
not registered
PNC TJ1600 96-004, 78 Pages, 1996/03
表層土壌圏における核種動態等をより正確に理解するために、まず土壌を構成する粘土鉱物の構造を理解し、土壌圏における核種動態の媒体である水の熱力学的性質を明らかにした。土壌鉱物としてナトリウムモンモリロナイトを対象とし、この中での水の相対部分モルギブス自由エネルギー、エンタルピーおよびエントロピーを含水率の関数として決定し、X線回折の結果と合わせて、土壌中の水の存在形態を決定した。土壌中の水の存在形態は土壌の含水率に依存して変化した。モンモリロナイトにおいては、層間の1層の水和は0ないし16重量%の含水率の範囲で起こり、2層の水和は16ないし27重量%の範囲で、また3層の水和は27重量%以上の含水率で起こった。間隙水は第3の領域にのみ共存した。次に、表層土壌圏に普遍的に存在する天然有機物のフミン酸がストロンチウムの分配に与える影響を検討した。Srのフミン酸錯体がSrHAとSr(HA)2であることを実験によって特定し、それらの安定度定数と熱力学関数を決定し、その結果を基に錯形成の機構を考察した。また、カオリナイトに対するストロンチウムの分配に対するフミン酸の影響を検討した。カオリナイトに対するストロンチウムの分配に対してフミン酸の影響は40ppm以上のフミン酸濃度で見出され、40ppm以上ではフミン酸濃度が高くなるほどSrの分配係数が低下した。また、この影響はpHが高くなるほど顕著であった。最後に、土壌圏における放射性核種の移行挙動の評価のための基礎研究の一環として、圧密ナトリウムモンモリロナイト中のナトリウム、セシウムおよびストロンチウムの見かけの拡散係数とその活性化エネルギーを決定した。
上田 真三*; 山上 純夫*
PNC TJ1211 96-008, 99 Pages, 1996/03
高レベル放射性廃棄物の地層処分システムの性能評価に関わるベントナイト中の核種移行データベースの開発及び核種移行の化学場を解析するためのベントナイト表面化学モデルの開発を目的として、核種移行に関わる溶解度、ベントナイト中の吸着及び拡散に関するデータを対象とする調査、整理、データベース化の検討を行う。本年度は主にネプツニウムに関する検討を実施した。1.ネプツニウムに関する熱力学データベース地層処分で考慮するIV価及びV価のネプツニウムの水溶液中化学形態及び溶解度の評価に関わる熱力学データを調査した。2.ネプツニウムに関する吸着データベースベントナイトに対するネプツニウムの吸着に関する調査を行い、pH212の広い範囲にわたる実験値が取得されていることが判明した。3.ネプツニウムに関する拡散データベースベントナイトに対するネツプニウムの拡散に関する調査を行い、見かけ拡散係数についてはいくつかのデータ取得がなされているが、実効拡散係数の取得データは極めて少ないことが判明した。
上田 真三*; 山上 純夫*
PNC TJ1211 96-007, 243 Pages, 1996/03
高レベル放射性廃棄物の地層処分システムの性能評価に関わるベントナイト中の核種移行データベースの開発及び核種移行の化学場を解析するためのベントナイト表面化学モデルの開発を目的として、核種移行に関わる溶解度、ベントナイト中の吸着及び拡散に関するデータを対象とする調査、整理、データベース化の検討を行う。本年度は主にネプツニウムに関する検討を実施した。1.ネツプニウムに関する熱力学データベース地層処分で考慮するIV価及びV価のネプツニウムの水溶液中化学形態及び溶解度の評価に関わる熱力学データを調査した。調査対象は主に水酸化物及び炭酸錯体であり、これらの化学種の生成反応、溶解度積について比較的データが多い場合にはSIT(Specificion interaction theory)を適用して平衡定数を導出した。導出した平衡定数は、PNC-TDBと比較し、必要に応じて修正を加えた。2.ネプツニウムに関する収着データベースベントナイトに対するネプツニウムの収着に関する調査を行い、pH212の広い範囲にわたる実験値が取得されていることが判明した。複数の研究者による報告値は概ね一致しており、分配係数のpH依存性はpH56の範囲で極小となる分布を示している。3.ネプツニウムに関する拡散データベースベントナイトに対するネツプニウムの拡散に関する調査を行い、見かけ拡散係数についてはいくつかのデータ取得がなされているが、実効拡散係数の取得データは極めて少ないことが判明した。ベントナイト密度と拡散係数の相関性は、ベントナイト中の電気二重層を考慮した拡散モデルで説明できるものと判断された。
not registered
PNC TJ1533 95-001, 95 Pages, 1995/03
地層中における核種の移行挙動を把握するため、岩石中における核種の拡散挙動及び地下水の核種の挙動の把握のための実験研究を実施するとともに、TRU核種の溶液化学について、その現状を調査するとともに予備実験を行った。(1)地下水中における核種移行に関する研究花崗岩の構成鉱物である粉末黒雲母を用いてウランの吸着・脱離実験、および大結晶黒雲母を用いてウランの吸着場所の確認実験を行い、ウランの吸着挙動について考察を行った。吸着・脱離実験では、花崗岩試料中から採取した黒雲母をウラン溶液に接触させ、その溶液中のウラン濃度や試薬で洗浄して抽出したウランをフルオリメーターで測定した。またインド産の大結晶黒雲母とウラン-233の硝酸水溶液を接触させ、吸着場所を
スペクトロメータにより測定した。また、地下水の核種の移行挙動を把握するために、蒸気圧測定法により圧密ナトリウムモンモリロナイト中の熱力学的特性の測定ならびにX線回折法によりモンモリロナイトの底面間隔の測定をおこなった。これらの測定結果から層間、粒界および間隙に存在する水の存在率と溶液化学的特性を検討した。(2)TRU核種の溶液化学に関する研究処分後の地質環境中におけるTRUの核種の挙動を把握し、種々の地下水条件下における様々な化学種としての存在状態や、加水分解をすることにより生成される錯体やコロイド、さらに核種移行に与えるこれらの影響等複雑なTRU溶液化学について現象を解明するために、Np、Pu、Amの高感度分析定量法の調査と検討を行った。
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PNC TJ1281 95-008, 55 Pages, 1995/03
None
not registered
PNC TJ1533 94-001, 157 Pages, 1994/03
地層中における核種の移行挙動を把握するため、岩石中における核種の拡散挙動及び地下水の核種の挙動の把握のための実験研究を実施するとともに、TRU核種の溶液化学について、その現象と条件を把握する研究のための考察を行った。(1)地下水中の核種移行に関する研究花崗岩中におけるウランの拡散実験及び花崗岩の構成鉱物である黒雲母への吸着挙動に関する実験を行い、そのメカニズムについて考察を行った。拡散実験では、花崗岩試料をウラン溶液に接触させた後に表面を研磨しスペクトロメータにより核種の深さ方向の濃度分布を調べた。また、吸着実験では、花崗岩試料から採取した黒雲母をウラン溶液に接触させた後、フルオリメータにより濾液中のウラン濃度を測定することにより吸着量を求めた。また、地下水の核種の移行挙動を把握するために、蒸気圧法によりスメクタイト中の水の熱力学的特性を測定し、また、X線回析法によりスメクタイトの底面間隔の測定を行った。これらの測定結果から、層間水、吸着水、微細な間隙の内壁付近の水、間隙中央部の水等の種々の異なる性質を有する水の存在と水の存在割合についての検討を行った。(2)TRU核種の溶液化学に関する研究処分後の地質環境中におけるTRU核種の挙動を把握するために、種々の地下水条件下における様々な化学種としての存在状態について、また、加水分解をすることにより生成される錯体やコロイドについて、さらに核種移行に与えるこれらの影響等複雑なTRU溶液化学についてその現象を解明する方法について検討を行った。
時澤 孝之
PNC TJ1458 94-004, 64 Pages, 1994/03
本研究は、TRU廃棄物の処分システムの挙動を長期にわたって予測するための個別現象のうち、化学反応と物質移行現象を結合した評価コードを対象として、以下の研究を実施した。(1)化学反応と物質移行モデルの連成に関する文献を対象として、モデルの概要、解析コードの長短所、適用例について検討する。本研究では、これらの調査研究から米国で開発されたHYDROGEOCHEMコードを選定した。(2)地球化学モデルによる結果は、適切な熱力学データの量と品質に依存している。本研究では、広く使用され且つ高品質である動燃殿所有のPHREEQE熱力学データベースをHYDROGEOCHEM用の熱力学データベースに変換するプログラムを作成した。(3)解析コードの適用性に関する検討として、一般的な手順に基づき検証・確証解析を実施した。物質移行モジュールの検証は、FEMWATER/FEMWASTE、解析解とのベンチマーク解析を行い、化学モジュールの検証は、PHREEQEとのベンチマーク解析を行った。また、確証は動燃殿で実施した室内実験に基づく解析を行った。(4)TRU廃棄物処分システムの人工バリアを対象として、核種移行挙動の試解析を実施した。
