Geological disposal of high-level radioactive waste - Alteration of clay buffer material into Copper-type and its effect on migration behavior of radionuclides

• Project/Area Number: 25K08522
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 31010:Nuclear engineering-related
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 小崎 完 北海道大学, 工学研究院, 教授 (60234746)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 渡辺 直子 北海道大学, 工学研究院, 教授 (20624711)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2028-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2027: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000); Fiscal Year 2026: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2025: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
• Keywords: 放射性廃棄物 / 粘土緩衝材 / 拡散 / 銅型化 / 地層処分

Outline of Research at the Start

高レベル放射性廃棄物の地層処分において、銅をコーティングした炭素鋼製容器を用いることにより、緩衝材を構成する粘土の「Cu型化」が進行し、緩衝材のバリア性能（低透水性および放射性核種に対する低拡散性）の劣化が懸念される。本研究では、実験室にて調製したCu型試料の特性評価を行うとともに、放射性核種（陰イオン）の拡散試験等を行い、これまでに明らかにされていない、Cu型試料のバリア性能に関する知見を得る。また、それらの結果をもとに、従来の拡散モデルでは説明できない現象を明確にし、拡散中の陰イオンと交換性陽イオンとの相互作用を考慮に入れた新たな拡散モデルの構築を図る。