硼珪酸塩ガラスの結晶化

1996 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 06453158
• Research Institution: the University of Tokyo
• Principal Investigator: 正路 徹夜 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (40011093)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 金田 博彰 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教授 (10092181)
• Keywords: 高レベル放射性廃棄物 / 地層処分 / ガラス固化体 / 評価 / 沸石 / アナルサイム / ポルサイト / モルデナイト

Research Abstract

高レベル放射性廃棄物をガラス固化体にして地下に埋設する方法,すなわち地層処分法がその実現化に向けて検討されてきている.本研究では,ガラス固化体評価のための基礎研究の一つとしてSrやCsを含む硼珪酸塩ガラスを作成し,それの熱水条件下(200℃,250℃)での変質過程を検討した.実験に使用したガラスは15種あり,それぞれSiO_2,Al_2O_3,B_2O_3,Na_2Oを必須含有成分とする.含有量(重量%)は以下のようである.SiO_2=45〜50,Al_2O_3=5〜10,B_2O_3=15〜17,Na_2O=10〜11,この他に,ガラスによりCaO=5〜10,SrO=5〜15,Cs_2O=7.5〜15%程度含有する.CaOをC,Na_2OをNとして表示すると実験に用いたガラスを組成により6種に大別できる.1)NSrCs型,2)CNSrCs型,3)NSr型,4)CNSr型,5)NCs型,6)CNCs型である.ガラスの組成を考慮して生成した沸石相を検討すると以下のような結論に至る.200℃では,NCs型ガラスからはアナルサイム(アナルサイム-ポルサイト)系鉱物のみ,NSrCs型とNSrガラスからは主としてアナルサイム系鉱物と少量のヒューランダイト(ヒューランダイト-Srヒューランダイト)系鉱物が生成する.また,CNSrCs型やCNSr型,それにCNCs型ガラスからはアナルサイム系鉱物とモルデナイト(モルデナイト-Srモルデナイト)系鉱物が生成する.一方,250℃ではCNSrCs型ガラスからアナルサイム系鉱物とワイラカイト(ワイラカイト-Srワイラカイト)系鉱物が生成した.アナルサイム系鉱物とヒューランダイ系鉱物が共存する場合のアナルサイム系鉱物の組成を検討すると,1)加熱時間の短いアナルサイムほどCs濃度は低い,2)加熱時間の上昇と共にアナルサイム系鉱物のCs濃度は上昇するが組成変動の幅も広くなり,3)Na/Cs比は加熱時間が長くなるに従い0.9から1.5に変化する.これは加熱時間の増加に伴いアナルサイム中のSr濃度が増加するからである.アナルサイムとモルデナイト共存のアナルサイム系鉱物はNaとCs置換関係が極めて直線的であることを示す.Srが選択的にモルデナイトに濃集するからである.

Research Products

• [Publications] SHOJI,T.,OKAYA,K.,ONO,S.,KANEDA,H.and KOJIMA,M.: "A new scanning electron microscope giving color images" Proc.30th IGC(Intern.Geol.Congr.). (投稿中).
• [Publications] SHOJI,T.and KANEDA,H.: "Ore value-tonnage diagram for resource assessment" Nonrenewable Resources. 7(印刷中).
• [Publications] 正路徹也・金田博彰: "地球史から見た資源および環境問題" 資源と素材. 113・1. 9-14 (1997)
• [Publications] 正路徹也・金田博彰: "PERTととしてみた編年" 情報地質. 7・4. 257-264 (1996)
• [Publications] 正路徹也・小林祥一・孟国憲・金田博彰: "地形図のない地域におけるGSPの有効性" 資源と素材. 112・6. 683-687 (1996)
• [Publications] 正路徹也: "1996年度の資源探査" 資源地質. 46・1. 95-112 (1996)
• [Publications] SOUJI,T.,TSUKADA,H.,MARIKO,T. and KANEDA,H.: "Immiscibility of the grossular-spessartine series under a water pressure of 100Mpa" Mineral Jour. 17. 313-321 (1995)
• [Publications] 正路徹也: "1994年度の資源探査" 資源地質. 45・2. 173-191 (1995)
• [Publications] 正路徹也・古宇田亮一・金田博彰: "情報-コスト関数による探査手法の最適組み合わせ" 資源と素材. 111・1. 145-147 (1995)
• [Publications] TAHIR,K.and KANEDA,H.: "Kumar magnesite ore mineralization,Abbottabad,NWFP Pakistan" Proc.Geoscience Colloquium. 8. 1-9 (1995)
• [Publications] SHOJI,T.,and KANEDA,H.: "An interactive system of assist mineral identification in ore microscope" Math.Geol.26. 961-972 (1994)
• [Publications] 正路徹也: "1993年度の資源探査" 資源地質. 44・2. 201-220 (1994)
• [Publications] 坂村健 編: "Diginal Museum一電脳博物館・博物館の未来" 東京大学総合研究博物館, 95 (1997)
• [Publications] 堀内繁雄・弘津禎彦・朝倉健太郎、編: "電子顕微鏡Q&A" アグネ承風社, 301 (1996)
• [Publications] エネルギー・資源学会: "エネルギー・資源ハンドブック" オーム社, 1369 (1996)
• [Publications] 竹内啓・佐久間章行: "高度技術社会のパースペクッテイブ" 丸善プラネット, 627 (1995)