報告書番号

U99046

タイトル（和文）

セメント系材料との相互作用による岩石および緩衝材の変質反応シミュレーション

タイトル（英文）

Analysis on Alteration Reactions of Some Rocks and Bentonite due to Interactions with Cementitious Materials

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

再処理工程等から発生するTRU廃棄物と高レベル廃棄物を同一サイト内に併置処分した際の処分システム内での種々の相互作用の影響把握を目的として，地球化学反応－物質移動解析コードGESPERを複合領域解析に適用できるよう拡張改良した．同コードを用いて同一サイト処分で想定される地球化学的相互作用，即ち，ベントナイト緩衝材のカルシウム化反応，セメント系材料から流出する高アルカリ性地下水の移行と岩盤中鉱物の変質や沈殿反応，地下水pHの変化への表面吸着効果の影響等を概略把握した．セメント鉱物の沈殿溶解平衡を仮定した予測計算から，被ばくへの影響が大きいヨウ素129に対する吸着能が大きい鉱物の生成の可能性が示された．このような鉱物の生成により処分システムの安全性の向上が期待できるため，今後実験的な確認や傍証データの取得が重要となる．

概要 （英文）

A coupled geochemical reaction-mass transport analysis code GESPER was improved to be applied to complex region, e.g., engineered barrier regions and the interlayer rock between TRU and high-level radwaste disposal systems closely located each other. Typical phenomena were analyzed using GESPER, for example, bentonite calcification, calcite precipitation, transport of highly alkaline water caused due to the dissolution of cementitious materials, the effect of deprotonation of solid surface on pH of bentonite porewater and groundwater, precipitation of cementitious minerals due to the interaction between the highly alkaline grounwater and the rock, etc. The results indicated the importance of the role of surface property of bentonite and rock in predicting solution pH. The assumption of chemical equilibrium of cementitious mineral precipitation leads the possibilty of formation of calcium-silicate hydrate that could possibly give better performance of the rock due to the increase of sorption capability of weakly sorbing hazardous radionuclides like I-129. Such optimistic assumption should be experimentally verified and confirmed in the future to be included in the performance assessment of TRU waste disposal.

報告者

キーワード