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Coの脱離挙動に及ぼす土壌のpH緩衝作用の影響田中 忠夫; 村岡 進
Radioisotopes, 45(12), p.753 - 760, 1996/12
土壌に吸着した放射性核種の脱離挙動に及ぼす土壌のpH緩衝作用の影響を明らかにするため、Coを予め吸着させた海岸砂と、pHを4、7あるいは10に調節した水溶液とを接触させるバッチ法脱離実験を実施した。水溶液のpHが高くなる方向に変動するに従って、Coの脱離率は低下するが、非陽イオン性Co化学種の存在割合は増加することが確認された。水溶液のpHとCoの脱離率との関係は、砂表面の負電荷密度のpH依存性から理解できた。水溶液中に存在する非陽イオン性Co化学種は、砂の緩衝pHでのCo
の加水分解により形成されるコロイド状の{Co(OH)
}
であることを示した。
田中 晧*
PNC TJ1211 95-003, 38 Pages, 1995/02
緩衝材の化学的緩衝作用をモデル化することは、性能評価上重要な課題である。平成6年度は、緩衝材の主要鉱物であるスメクタイトのイオン交換反応、表面電気化学的特性及びこれら特性データのデータベース化に関する検討を実施した。1.固溶体モデル開発のための試験研究及びモデル研究(1)CaCl-Z及びMgCl-Zのイオン交換平衡定数の評価感度解析により、CaCl-Z及びMgCl-Z(Z:スメクタイトの吸着相)の平衡定数は、それぞれLog値で22.8、23.0と評価された。(2)固溶体モデルの適用性に関する検討イオン交換平衡モデルを用いて3元系でのイオンの吸着分配を計算し、実験値と比較を行った。その結果、K+については相違が見られたものの、Ca2+及びH+イオンについては実験値と計算値はほぼ一致することがわかった。2.スメクタイトの表面電気化学的特性に関する研究(1)ベンナイトと蒸留水及び人工地下水反応のモデリング佐々木ら(1995)によるベントナイトのイオン交換反応試験の結果を用いて、拡張Wannerモデルの検証を行った。(2)スメクタイト表面の酸/塩基特性の検討小田(1994、1995)による酸/塩基滴定の実験結果について解析を行った。3.核種の吸着及び拡散現象に関する固有データベースの開発研究核種の吸着及び拡散現象に関する固有データベースについて検討を行った。その結果、吸着モデルと拡散モデルを総合するISDデータベースシステムが提唱された。
油井 三和; 柴田 雅博; 牧野 仁史; 佐々木 康雄; 梅木 博之; 石黒 勝彦; 石川 博久
PNC TN8410 92-162, 140 Pages, 1992/09
高レベル放射性廃棄物地層処分の性能評価において、ガラス固化体からの核種の溶出や溶解度等の評価を行うためには、人工バリアに侵入した地下水の化学的特性がガラス固化体に到達する迄にどのように変化するかを把握することが重要である。本報告書は、ニアフィールドにおける地下水の化学的特性の変化を把握するため、地下水と人工バリア材料との化学的相互作用に関するモデル化を行ったものである。はじめに、ニアフィールドで考えられる地下水と人工バリア材料との反応について、モデル化の考え方の整理を行った。地下水と人工バリア材料との相互作用のうち、ベントナイトの化学的緩衝性については、ベントナイト-水反応試験の結果から、モンモリロナイトのイオン交換反応および随伴鉱物の溶解反応を考慮した平衡モデルを用いることで、概ね説明できることを明らかにした。また、オーバーパック-地下水の相互作用では、鉄の安定な腐食生成物との平衡反応を考えることとした。次に、このモデルを用いて、性能評価上設定した5種類の地下水に対し、処分環境下での地下水-ペントナイト-オーバーパックの相互作用について解析を行い、ニアフィールドにおける地下水の化学的特性の変化を明らかにした。その結果、化学的特性の変化の程度は人工バリアに浸入する地下水組成に依存するものの、地下水は人工バリア材料との化学的相互作用により緩衝作用を受け、もとの地下水特性と比べ、より高PH側・低Eh側にシフトするとともに、これら性能評価上重要な地下水特性は、もとの地下水特性の幅と比べより小さくなることが明らかになった。またベントナイト及びオーバーパックによる地下水のPh、Ehの緩衝作用について、その綾衛性維持時間に関する予察的検討も実施した。
