処分環境においてケイ酸の再分配による核種固定化機能を発現する長期安定バリアの開発

• Project/Area Number: 24K01395
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 31010:Nuclear engineering-related
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 千田 太詩 東北大学, 工学研究科, 准教授 (30415880)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 新堀 雄一 東北大学, 工学研究科, 教授 (90180562) ; 関 亜美 東北大学, 工学研究科, 助教 (80912328)
• Project Period (FY): 2024-04-01 – 2028-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥18,590,000 (Direct Cost: ¥14,300,000、Indirect Cost: ¥4,290,000); Fiscal Year 2027: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000); Fiscal Year 2026: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000); Fiscal Year 2025: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000); Fiscal Year 2024: ¥8,450,000 (Direct Cost: ¥6,500,000、Indirect Cost: ¥1,950,000)
• Keywords: 放射性廃棄物 / 処分システム / ケイ酸 / 自己修復 / 核種固定化

Outline of Research at the Start

放射性廃棄物処分場周辺の天然バリア(岩盤)においては，セメント系材料に起因したpH変動に伴う岩盤の変質や，地震動による微細流路の生成等によって，放射性核種を閉じ込める能力の低下が懸念される．本研究では，高pH条件で地下水中に溶出したケイ酸(岩盤の主成分)がpHの低下に従って析出する際に核種を固相へ取り込むことに加え，ケイ酸析出が微細流路を閉塞することに着目する．そして，このようなケイ酸の溶解や析出といった空間的な再分配が岩盤の核種移行抑制機能を回復させながら直接的に核種を固定化するという，人工的な介在を不要とした自己修復機能を有する長期安定バリアを開発する．