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自己修復機能を冠水地下環境において発現する核種閉じ込めセメントバリアの開発

研究課題

研究課題/領域番号 25249136
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 原子力学
研究機関東北大学

研究代表者

新堀 雄一  東北大学, 工学研究科, 教授 (90180562)

研究分担者 桐島 陽  東北大学, 多元物質科学研究所, 准教授 (00400424)
千田 太詩  東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (30415880)
三村 均  東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (10091753)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
42,510千円 (直接経費: 32,700千円、間接経費: 9,810千円)
2016年度: 6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円)
2015年度: 7,280千円 (直接経費: 5,600千円、間接経費: 1,680千円)
2014年度: 10,920千円 (直接経費: 8,400千円、間接経費: 2,520千円)
2013年度: 18,200千円 (直接経費: 14,000千円、間接経費: 4,200千円)
キーワード原子力エネルギー / バックエンド / 放射性廃棄物 / 管理・処分システム / セメント系材料 / カルシウムシリケート水和物 / ヨウ素 / 冠水環境 / 処分システム / 核種閉じ込め / セメント材料
研究成果の概要

液体固形分比が小さく、地下水で飽和している地下に放射性廃棄物を埋め込むことを考慮し、主にヨウ化物イオンを用いてケイ酸カルシウム水和物(以下、CSHという)の核種閉じ込め機能を調べた。CSHはセメントの主成分であるが、Caは変質により徐々に浸出することが知られている。しかしながら、通常のセメントのCa / Siモル比1.6が0.4に減少したとしても、本研究の結果は、CSHが水和水に溶解した形態としてヨウ素を封じ込めることができることを示唆した。さらに、このような閉じ込め機能は地下水流動場にも現れ、CSH自体が地殻変動などによって損傷を受けた地層処分のバリアを修復することが確認された。

報告書

(5件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (27件)

すべて 2017 2016 2015 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (11件) (うち査読あり 11件、 オープンアクセス 8件、 謝辞記載あり 9件) 学会発表 (16件)

  • [雑誌論文] Sorption Behavior of Iodide Ions on Calcium Silicate Hydrate Formed under the Condition Saturated with Saline Water2017

    • 著者名/発表者名
      Hirotaka Tago, Taiji Chida, Yuichi Niibori
    • 雑誌名

      Proceedings of WM2017 (HLW, TRU, LLW/ILW, Mixed, Hazardous Wastes & Environmental Management)

      巻: Paper No. 17069 ページ: 1-10

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Sorption Behavior of Cesium Ions on Calcium Aluminosilicate Hydrate under the Condition Saturated with Saline Water2017

    • 著者名/発表者名
      Hisatoshi Kasahara, Taiji Chida, Yuichi Niibori
    • 雑誌名

      Proceedings of WM2017 (HLW, TRU, LLW/ILW, Mixed, Hazardous Wastes & Environmental Management)

      巻: Paper No. 17096 ページ: 1-10

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Influence of Calcium Concentration on Permeability Changes in Flow-paths Altered by Highly Alkaline Groundwater2017

    • 著者名/発表者名
      Ryo Tashiro, Daiki Kurata, Yuichi Niibori, Taiji Chida
    • 雑誌名

      Proceedings of WM2017 (HLW, TRU, LLW/ILW, Mixed, Hazardous Wastes & Environmental Management)

      巻: Paper No. 17129 ページ: 1-10

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Effect of Temperature on Deposition Rate of Supersaturated Silicic Acid on Ca-Type Bentonite2016

    • 著者名/発表者名
      Tsuyoshi Sasagawa, Taiji Chida, Yuichi Niibori
    • 雑誌名

      Proceedings of the 2016 24th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE24)

      巻: Paper No. 60468 ページ: 1-8

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Alteration Behavior of Granite Minerals Forming Calcium Silicate Hydrate under a Ca-Rich Highly Akaline Condition2016

    • 著者名/発表者名
      Hiten Fujita, Ryo Tashiro, Taiji Chida, Yuichi Niibori
    • 雑誌名

      Proceedings of WM2016 (HLW, TRU, LLW/ILW, Mixed, Hazardous Wastes & Environmental Management)

      巻: Paper No.16160 ページ: 1-8

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Deposition Behavior of Supersaturated Silicic Acid on Ca-type Bentonite in Geological Disposal System2016

    • 著者名/発表者名
      Tsuyoshi Sasagawa, Taiji Chida, Yuichi Niibori
    • 雑誌名

      Proceedings of WM2016 (HLW, TRU, LLW/ILW, Mixed, Hazardous Wastes & Environmental Management)

      巻: Paper No.16033 ページ: 1-8

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Evaluation of sorption behavior of iodide ions on calcium sificate hydrate and hydrotalcite2015

    • 著者名/発表者名
      Chida, T., Furuya, J., Niibori, Y., Mimura, H.
    • 雑誌名

      Scientific Basis for Nuclear Waste Management XXXVIII (Material Research Society Proceedings)

      巻: 1744 ページ: 29-34

    • DOI

      10.1557/opl.2015.336

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Effects of pH on Deposition Rate of Supersaturated Silicic Acid around Geological Disposal System2015

    • 著者名/発表者名
      Tsuyoshi Sasagawa, Taiji Chida, Yuichi Niibori, Hitoshi Mimura
    • 雑誌名

      Proceedings of WM2015 (HLW, TRU, LLW/ILW, Mixed, Hazardous Wastes & Environmental Management)

      巻: Paper No.15245 ページ: 1-9

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Deposition Behavior of Supersaturated Silicic Acid in the Condition of Relatively High Ca or Na Concentration2014

    • 著者名/発表者名
      Taiji Chida, Yuichi Niibori, Hayata Shinmura and Hitoshi Mimura
    • 雑誌名

      Scientific Basis for Nuclear Waste Management XXXVII (Material Research Society Proceedings)

      巻: 1665 ページ: 55-60

    • DOI

      10.1557/opl.2014.628

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Raman Spectra of Calcium Silicate Hydrates Sorbing Iodine Ions in Saline Groundwater2014

    • 著者名/発表者名
      Jun Furuya, Taiji Chida, Yuichi Niibori, Hitoshi Mimura
    • 雑誌名

      Proceedings of WM2014 (HLW, TRU, LLW/ILW, Mixed, Hazardous Wastes & Environmental Management)

      巻: Paper No, 14077 ページ: 1-12

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The Influence of Calcium Ions on Migration of Colloidal Silicic Acid in the Presence of Solid Phase2014

    • 著者名/発表者名
      Taiji Chida, Yuichi Niibori, Hitoshi Mimura
    • 雑誌名

      Proceedings of WM2014 (HLW, TRU, LLW/ILW, Mixed, Hazardous Wastes & Environmental Management)

      巻: Paper No. 14123 ページ: 1-10

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 塩化物イオン共存下におけるカルシウムシリケート水和物へのヨウ化物イオンの収着挙動2016

    • 著者名/発表者名
      小野寺駿斗,田児啓貴,千田太詩,新堀雄一
    • 学会等名
      日本原子力学会
    • 発表場所
      福岡県久留米市(久留米シティプラザ)
    • 年月日
      2016-09-07
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] カルシウムシリケート水和物の形成およびセシウム収着挙動に及ぼすホウ酸塩の影響2016

    • 著者名/発表者名
      原 直哉,千田太詩,新堀雄一
    • 学会等名
      日本原子力学会
    • 発表場所
      福岡県久留米市(久留米シティプラザ)
    • 年月日
      2016-09-07
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 地層処分場周辺の温度条件におけるCa型ベントナイトに対する過飽和ケイ酸析出挙動の評価2016

    • 著者名/発表者名
      笹川 剛,千田太詩,新堀雄一
    • 学会等名
      日本原子力学会春の年会
    • 発表場所
      宮城県仙台市(東北大学)
    • 年月日
      2016-03-26
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] マイクロフローセルを用いた高アルカリ地下水による透水性変化の評価2015

    • 著者名/発表者名
      田代 龍,千田太詩,新堀雄一
    • 学会等名
      日本原子力学会秋の大会
    • 発表場所
      静岡県静岡市(静岡大学)
    • 年月日
      2015-09-09
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 埋め戻しによって形成されるCa型ベントナイトへの過飽和ケイ酸の析出挙動2015

    • 著者名/発表者名
      笹川 剛,千田太詩,新堀雄一
    • 学会等名
      日本原子力学会秋の大会
    • 発表場所
      静岡県静岡市(静岡大学)
    • 年月日
      2015-09-09
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 高塩水環境下におけるヨウ化物イオンのカルシウムシリケート水和物への収着挙動2015

    • 著者名/発表者名
      田児啓貴,千田太詩,新堀雄一
    • 学会等名
      日本原子力学会秋の大会
    • 発表場所
      静岡県静岡市(静岡大学)
    • 年月日
      2015-09-09
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Ca型ベントナイトへの過飽和ケイ酸析出による流路閉塞の可能性2015

    • 著者名/発表者名
      笹川 剛,千田太詩,新堀雄一
    • 学会等名
      日本原子力学会第31回「バックエンド」夏季セミナー
    • 発表場所
      北海道旭川市(道北経済センタービル)
    • 年月日
      2015-08-05
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Caイオン含有高アルカリ環境における花崗岩構成鉱物の変質挙動2015

    • 著者名/発表者名
      藤田飛天,田代 龍,千田太詩,新堀雄一
    • 学会等名
      日本原子力学会第31回「バックエンド」夏季セミナー
    • 発表場所
      北海道旭川市(道北経済センタービル)
    • 年月日
      2015-08-05
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 処分場近傍におけるケイ酸析出挙動による流路閉塞効果の評価2014

    • 著者名/発表者名
      笹川剛, 千田太詩, 新堀雄一, 三村均
    • 学会等名
      日本原子力学会東北支部第36回研究交流会
    • 発表場所
      宮城県仙台市(東北大学)
    • 年月日
      2014-12-05
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 蛍光スペクトルおよびTOF-SIMSによる薄片状黒雲母に対するユウロピウム(III)の収着および拡散挙動2014

    • 著者名/発表者名
      杉山翔一, 佐々木剛, 千田太詩, 新堀雄一, 三村均
    • 学会等名
      日本原子力学会秋の大会
    • 発表場所
      京都府京都市(京都大学)
    • 年月日
      2014-09-08 – 2014-09-10
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Caイオン含有高アルカリ地下水による花崗岩変質に伴うCSHの生成挙動2014

    • 著者名/発表者名
      藤田飛天, 新堀雄一, 三村均, 千田太詩, 倉田大輝
    • 学会等名
      日本原子力学会秋の大会
    • 発表場所
      京都府京都市(京都大学)
    • 年月日
      2014-09-08 – 2014-09-10
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 処分場周辺におけるケイ酸析出速度のpH依存性2014

    • 著者名/発表者名
      笹川剛, 千田太詩, 新堀雄一, 三村均
    • 学会等名
      日本原子力学会バックエンド部会第30回「バックエンド」夏期セミナー
    • 発表場所
      福島県郡山市(ビッグパレットふくしま)
    • 年月日
      2014-08-06 – 2014-08-07
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] ラマン分光分析法を用いたCSHゲル及びハイドロタルサイトへのヨウ素の収着挙動の評価2014

    • 著者名/発表者名
      古谷 純,千田太詩,新堀雄一,三村 均
    • 学会等名
      日本原子力学会春の年会
    • 発表場所
      東京都市大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] アルカリフロントにおける流路幅および流量変化を考慮したケイ酸析出挙動の評価2013

    • 著者名/発表者名
      笹川 剛,千田太詩,新堀雄一,三村 均
    • 学会等名
      日本原子力学会バックエンド部会第29回「バックエンド」夏季セミナー
    • 発表場所
      福島市
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 蛍光発光スペクトルによる乾燥過程を経ないCSHとEu(III)との相互作用の評価2013

    • 著者名/発表者名
      斎藤雄太,千田太詩,新堀雄一,三村 均
    • 学会等名
      日本原子力学会バックエンド部会第29回「バックエンド」夏季セミナー
    • 発表場所
      福島市
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 冠水セメント系材料へのヨウ化物イオン収着挙動に及ぼす液固比の影響

    • 著者名/発表者名
      古谷 純,千田太詩,新堀雄一,三村 均,桐島 陽
    • 学会等名
      日本原子力学会東北支部第37回研究交流会
    • 発表場所
      東北大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

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公開日: 2013-05-15   更新日: 2019-07-29  

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