| Project/Area Number |
21K04324
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 22060:Environmental systems for civil engineering-related
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| Research Institution | Hachinohe National College of Technology |
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Principal Investigator |
庭瀬 一仁 八戸工業高等専門学校, その他部局等, 教授 (00770942)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山本 武志 一般財団法人電力中央研究所, サステナブルシステム研究本部, 上席研究員 (30371545)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Discontinued (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2022: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
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| Keywords | 放射性廃棄物処分 / 高吸着層 / セメント系人工バリア / ゼオライト / 人工バリア / セメント系材料 / 吸着 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究は、放射性廃棄物処分のうちとりわけその課題解決が急がれている福島第一原子力発電所の事故に伴う放射性廃棄物の処理処分について対応すべく、より合理的かつ経済的な放射性廃棄物処分に向けた検討の一環として、これまでに無い新しい人工バリアとなる「高吸着層」あるいは「高吸着低拡散層」の開発を目的とし、異なる性質の数種類のゼオライトを混合したセメント系充てん材の材料設計、ブロック供試体製作による施工性確認及びその物性評価などにより、人工バリアの高度化に資するデータを取得するとともに、最新のゼオライトのセメント固化に関する研究の成果とを合わせて検討することにより、新しいバリアシステムを提案する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
令和5年度の研究については，計画どおり大型ミキサによりゼオライト混合モルタルを製造し流動性を確認することにより施工性の検討に資する情報を得るとともに，施工後の供試体の分配係数及び実効拡散係数を測定した。以上の検討成果をまとめ、最終処分における実用性を検討した。
流動性については、フライアッシュの混合率（0,30,50%）と高性能AE減水剤の添加量（1,2,3,4%）の調整に着目し、大型ミキサにより混合したモルタルのフレッシュ性状（テーブルフロー、ブリージング率）を確認することにより施工性の検討を行った。結果は、テーブルフローは初期に200㎜程度で多くのケースで120分後も130mm程度であり、ブリージング率もほとんどノンブリージングの結果を得ていたことから、良好なフレッシュ性状を確認でき十分な施工性を有することが確認できた。
分配係数については、C-14を模擬した収着物質としてシュウ酸ナトリウム(Na2C2O4)を超純水に溶かし濃度 1mg/の溶液を調製して収着試験を行った。試料は、固化体を28日まで 湿布とフィルムで封緘し20℃で養生した後、105℃で24時間乾燥させてから2mm以下に粉砕した。ゼオライトセメント固化体に対する C2O4 2-の分配係数(Kd)は、0.016（L/g）とLPCを使用した試料ではセメントの一部がフライアッシュに置換されているため、OPCを使用した試料よりもセメントの使用量が少ないことからOPCのKdより小さくなる傾向が確認できた。
拡散係数は、28日から91日にかけて物質移動抵抗性は向上し、10の-11乗オーダーから-12乗オーダーへの推移を確認した。
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