| 研究課題/領域番号 |
18H01910
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分31010:原子力工学関連
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
千田 太詩 東北大学, 工学研究科, 准教授 (30415880)
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| 研究分担者 |
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)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2021年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2020年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2019年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2018年度: 7,930千円 (直接経費: 6,100千円、間接経費: 1,830千円)
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| キーワード | ケイ酸 / 析出 / コロイド / セメント系材料 / 処分システム / バックエンド / 放射性廃棄物 / 原子力 / 核種閉じ込め / 放射性廃棄物処分 / 天然バリア / 核種移行 |
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| 研究成果の概要 |
放射性廃棄物処分場周辺のpH変動場においては，溶解および析出に伴うケイ酸の空間的な再分配が生じる．本研究では，そのケイ酸の再分配の中でもとくに析出挙動に着目して，周辺岩盤の核種閉じ込め効果の自己修復について検討した．その結果，地下環境に想定されるアモルファスシリカや熱水変質鉱物を析出対象固相とした場合や，地下水中の種々の多価陽イオンが共存する場合の，いずれの条件においてもケイ酸の析出速度は同オーダーとなることが明らかになった．また，得られた析出速度より，地下水流動場においてケイ酸の析出が進展して岩盤中の流路を閉塞させ，核種移行を抑制する可能性が示された．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究の学術的意義は，地下環境に想定される多様な鉱物および共存イオン条件において概ね同様の析出速度でケイ酸が析出することを明らかにした点にある．一方，放射性廃棄物処分システムの性能評価において，セメント系材料の利用に起因した処分場周辺のpH変動により，岩盤が溶解して流路が拡張され，核種が移行しやすくなるという懸念があった．そのため，本研究で整理されたケイ酸の析出による岩盤の核種閉じ込め効果の自己修復を示したことは，処分システムの頑健性および信頼性の向上に貢献するという点において社会的意義がある．
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