高レベル廃棄物地層処分緩衝材中のイオンの移行挙動に関する研究

1996 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 08780462
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 小崎 完 北海道大学, 工学部, 助手 (60234746)
• Keywords: 高レベル放射性廃棄物 / 地層処分 / ベントナイト / 拡散 / 活性化エネルギー

Research Abstract

高レベル放射性廃棄物の地層処分の安全評価のための基礎研究として、ベントナイト緩衝材の主たる構成粘土鉱物であるモンモリロナイト中のCs^+およびSr^<2+>イオンの見かけの拡散係数を測定した。乾燥密度1.0〜1.8×10^3 kg m^<-3>に圧密したNa型モンモリロナイト中での見かけの拡散係数は、拡散温度278〜323kにおいて、Cs^+イオンで1.9×10^<-13>〜2.1×10^<-11>m^2 s^<-1>、Sr^<2+>イオンで1.6×10^<-12>〜2.1×10^<-11> m^2 s^<-1>であった。一方、見かけの拡散係数の温度依存性から求めた拡散の活性化エネルギーは、Cs^+イオンで32.1〜52.8 kJ mol^<-1>、Sr^<2+>イオンで17.3〜30.1 kJ mol^<-1>となり、一部の点を除いて、自由水中のイオンの拡散の活性化エネルギーと異なった。また、両イオンとも、活性化エネルギーに明らかな乾燥密度依存性が認められた。こうした現象は、従来の細孔拡散モデルでは説明できないものであり、乾燥密度の増加に伴う拡散機構の変化あるいは収着挙動の変化を示唆するものと考え、検討を加えた。

Research Products

• [Publications] T. Kozaki, H. Sato, A. Fujishima N. Saito, S. Sato and H. Ohashi: "Effect of Dry Density on Activation Energy for Diffusion of Strontium in Compacted Sodium Montmorillonite" Scientific Basis for Nuclear Waste Management XX. 発売予定). (1997)