講演情報
[2B03]廃棄体中の硫酸塩溶出によるベントナイトの透水性に及ぼす影響に関する解析的評価と発現メカニズムの考察
*齋藤 龍郎1 (1. JAEA バックエンド領域 埋設事業センター)
キーワード：
硫酸塩、コンクリート、ベントナイト、透水係数、地球化学計算コード、放射性廃棄物埋設処分
放射性廃棄物の埋設において，廃棄体中の硫酸塩による安全性能への影響を評価することは重要である。特に埋設施設の止水性能に寄与するベントナイト層の透水性について，硫酸塩に起因するベントナイト構成鉱物の溶解，並びに空隙水中の高イオン強度に伴うイオン交換等の影響を評価する必要がある。本研究では，廃棄体中の硫酸ナトリウム含有率に伴うベントナイトの透水係数への応答を地球化学計算コードにより解析的に評価し，既存の実験研究との比較評価等により，透水係数増大のメカニズムを考察した。試算では、ベントナイト層の透水係数は硫酸塩含有率に対し指数関数に近似される増大（R2=0.92）を示した。主要因について，コンクリート層においては，硫酸塩含有率が一定値（試算では約1 wt％）を超えると，エトリンガイト生成が進行し，それに伴うポルトランダイト溶解および高アルカリ環境が生じ，Na+のベントナイト層への供給が促進される。その結果，ベントナイト層のモンモリロナイトの溶解が促進され，透水係数が指数関数的に上昇する反応が形成されたと考えられる。