高レベル放射性廃棄物模擬ガラス成分の化学活量と蒸発抑制

1988 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 63580176
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 淺野 満 京都大学, 原子エネルギー研究所, 助教授 (80027127)
• 研究分担者: 水谷 保男 京都大学, 原子エネルギー研究所, 助手 (70027134) ; 原田 敏夫 京都大学, 原子エネルギー研究所, 助手 (50027132)
• キーワード: 放射性廃棄物 / 処理 / ホウケイ酸ガラス / 蒸発 / 活量 / 質量分析計 / 高温 / メタホウ酸塩

研究概要

高レベル放射性廃棄物のガラス固化時におけるFP成分の蒸発を抑制することは、安全確保上重要である。それで質量分析法を用いて、模擬ホウケイ酸ガラスの成分の分圧を測定し、それから、その成分の化学活量を求め、活量変化より定量的にガラスを構成する成分の分圧抑制効果を調べた。
1.R_2OーB_2O_3ーSiO_2系ガラス(R=Li、Na、K、Rb、Cs)は、RBO_2ーSiO_2擬2成分系ガラスとみなされるが、このガラスでは、CsBO_2成分の活量が最も小さく、FPとして重要なCsは、ホウケイ酸ガラスより熱化学的に最も蒸発しにくいアルカリ元素である。
2.Na_2OーB_2O_3ーSiO_2系ガラスに、TeO_2を添加すると、TeO_2成分の化学活量は、CsBO_2成分のそれより小さくなり、FPとして重要なTeO_2の蒸発は、著るしく抑制される。これは、TeO_2がガラス形成酸化物であることから、TeO_2自身の蒸発が抑制されることが理解できる。
3.ホウケイ酸ガラスよりのアルカリ土類金属の蒸発挙動を明らかにする基礎として、SrOーB_2O_3系化合物の蒸発挙動を調べ、蒸発種であるSrBO_2(g)と、凝縮相の2SrO・B_2O_3(s)、SrO・B_2O_3(s)およびSrO・2B_2O_3(gL)の熱化学量を求めた。
4.Na_2OーB_2O_3ーSiO_2系ガラスにMoO_3に添加したガラスよりのMoの蒸発種は、Na_2MoO_4(g)であるが、これに相当するガラス成分の化学活量は極めて大きく、蒸発が熱化学的にあまり抑制されない。その理由を、X線分析や電子顕微鏡で研究中である。

研究成果

• [文献書誌] Mitsuru Asano: Journal of Nuclear Materials. 151. 181-188 (1988)
• [文献書誌] Mitsuru Asano: Journal of Chemical Thermodynamics. 20. 1149-1156 (1988)
• [文献書誌] Mitsuru Asano: Physics and Chemistry of Glasses. (1989)
• [文献書誌] Mitsuru Asano: Journal of Non-Crystalline Solids.
• [文献書誌] 淺野満: 京都大学原子エネルギー研究所彙報. 74. 55 (1988)
• [文献書誌] 淺野満: 京都大学原子エネルギー研究所彙報. 74. 56 (1988)
• [文献書誌] 淺野満: 京都大学原子エネルギー研究所彙報. 74. 57 (1988)
• [文献書誌] 淺野満: 京都大学原子エネルギー研究所彙報. 75. 63 (1989)
• [文献書誌] 淺野満: 京都大学原子エネルギー研究所彙報. 75. 64 (1989)
• [文献書誌] 淺野満: 京都大学原子エネルギー研究所彙報. 75. 65 (1989)
• [文献書誌] 淺野満: 京都大学原子エネルギー研究所彙報. 75. 66 (1989)
• [文献書誌] 淺野満: 京都大学原子エネルギー研究所彙報. 75. 67 (1989)