• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2005 年度 実績報告書

粘土中の鉄の腐食および鉄腐食生成物の化学的挙動

研究課題

研究課題/領域番号 04F04427
研究機関北海道大学

研究代表者

佐藤 正知  北海道大学, 大学院・工学研究科, 教授

研究分担者 MANJANNA Jayappa  北海道大学, 大学院・工学研究科, 外国人特別研究員
キーワード放射性廃棄物 / 地層処分 / ベントナイト / 鉄腐食生成物 / 拡散
研究概要

高レベル放射性廃棄物の地層処分では、処分後、粘土(Na型ベントナイト)緩衝材中の炭素鋼製容器(オーバーパック)が徐々に腐食し、そこから溶出したFe^<2+>イオンがベントナイトの主たる構成鉱物であるモンモリロナイトをNa型からFe型に変質させる可能性がある。このようなFe型への変質反応は、膨潤能などの緩衝材性能を劣化させると懸念される一方で、Fe型化したモンモリロナイトあるいは鉄腐食生成物が特定の放射性核種を固定化して、移行を遅延させる性能向上の効果も期待される。そこで、本研究では、粘土中の鉄の腐食および鉄腐食生成物の化学的挙動の解明を目的として、Fe型化したベントナイトの調製およびその特性評価に関連した研究を行った。
本年度は、Fe(II)型モンモリロナイトの簡易な調製方法として、L-アスコルビン酸を添加したニトリロ三酢酸の鉄(II)錯体(Fe^<2+>-NTA)溶液を用いる方法を考案した。この調製方法は、大気中で容易に酸化するFe^<2+>イオンに代えて、Fe^<2+>イオンのキレート錯体をモンモリロナイトと接触させることによって、Na^+イオンとFe^<2+>イオンとをイオン交換させる。このとき、Feキレート錯体は幅広いpH領域で安定であり、調製中の鉄の析出・沈殿を避けることができる。また、イオン交換後のキレート剤はイオン交換水で容易に洗い出すことが出来、その際のモンモリロナイト中のFe^<2+>イオンの酸化を最小にすることができる。
調製した試料の特性評価の結果、得られた試料の交換性陽イオンの大部分がFe^<2+>に置換されており、また赤外吸光分光分析等によってモンモリロナイトのシート構造は調製中に変化していないことが確認された。

URL: 

公開日: 2007-04-02   更新日: 2016-04-21  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi