| 研究課題/領域番号 |
17H01371
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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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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| 研究分野 |
原子力学
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
新堀 雄一 東北大学, 工学研究科, 教授 (90180562)
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| 研究分担者 |
桐島 陽 東北大学, 多元物質科学研究所, 教授 (00400424)
千田 太詩 東北大学, 工学研究科, 講師 (30415880)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| 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 / 地下管理・処分システム / セメント系材料 / 地下冠水環境 / カルシウムシリケート水和物 / ヨウ素 |
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| 研究成果の概要 |
地下水による冠水流動場において、放射性廃棄物の地下処分施設からの核種の漏出を遅延させるセメント系バリアの開発を行った。その結果、処分場の構築に必要となるセメントからのカルシウムイオンの溶出により、二次鉱物としてゲル状のカルシウムシリケート水和物(CSH)が流動場に形成されること、また、ヨウ化物およびヨウ素酸イオンともにCSHとの相互作用を持つことが明らかになった。さらに流動場におけるCSHの生成に伴う地下水の透水性の低下により、CSHはヨウ素に対して従来評価の10倍以上の閉じ込め効果を生み、淡水系地下水ではセメントの細骨材としてハイドロタルサイトの添加がその効果をさらに向上させることを示した。
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| 自由記述の分野 |
原子力バックエンド
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究成果の学術的意義は、CSHが地下の冠水環境のような自由水を多く含む環境において二次鉱物として流動場に生成し、地下水の浸透性を抑え、CSHの安定化によるヨウ素との化学的な相互作用を明らかにしたことにある。その社会的意義は、本研究成果が地下冠水環境における放射性廃棄物の管理・処分システムの核種閉じ込めに大きく寄与する点にある。ヨウ素(I)の中でI-129は1,570万年の半減期を持ち、これまで地下水による移行を如何に抑えるかが課題であった。本成果では、二次鉱物のCSHがその閉じ込め性を有することに加えて、処分施設の建設時に用いるセメントの細骨材の選択とその有用性の整理にも貢献する。
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