高レベル放射性廃棄物地層処分緩衝材剤中のイオンの移行メカニズムの解明

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09780446
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 小崎 完 北海道大学, 大学院・工学研究科, 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 / 塩化物イオン

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Cl^-イオンの見かけの拡散係数を測定した。乾燥密度1.0〜1.8Mg 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、6.8×10^<-12>〜2.2×10^<-10>m^2s^<-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14〜25kJ mol^<-1>であり、乾燥密度の増加とともに増加する傾向を示すとともに、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。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、Cl^-のモンモリロナイト試料への吸着が極めて小さいことから、乾燥密度の増加に伴う拡散機構の変化を示唆するものと考えた。

Research Products

• [Publications] T.Kozaki, N.Saito, A.Fujishima, S.Sato and H.Ohashi: "Activation energy for diffusion of chloride ions in compacted montmorillanite" Journal of Contaminant Hydrology. (発表予定).