環境（Environment）

[PY1-25] Monte Carlo 法を用いたmontmorillonite粒子の低－高密度条件における積層構造の解析

○谷 秋穂¹、寺田 健一¹、原田 周作¹、佐藤 久夫²、林 大介³ (1. 北海道大学、2. 三菱マテリアル株式会社、3. 原子力環境整備促進・資金管理センター)

キーワード：TRU廃棄物、モンモリロナイト、Monte Carlo解析

TRU廃棄物の地層処分事業が現在検討され，人工バリアの長期挙動の評価が行われている．人工バリアの緩衝材に使用が検討されているベントナイト系材料は，高密度に圧縮されると主成分であるmontmorillonite粒子の溶解速度が大きく減少することが知られており，その挙動について明らかにしていく必要がある．この原因の1つに，密度増加にともなって粒子端部が他の粒子によって遮蔽され，実効的な反応表面積が減少することが考えられている．そこで，montmorillonite粒子を円板状粒子に近似したMonte Carlo解析により粒子の平衡構造を求め，他の粒子によって遮蔽される端部領域を除外した実効比端面積の算出を行った．低密度条件では，粒子間相互作用に四重極ポテンシャルを仮定して平衡構造を計算した．一方，四重極ポテンシャルを適用できないような緩衝材と同程度の高密度条件では，粒子間相互作用に剛体ポテンシャルを仮定して計算を行った．本研究では剛体ポテンシャルを用いた解析を低－中密度まで拡張し，積層構造や実効比端面積が四重極ポテンシャルを用いた低密度の解析結果にどのように漸近するのかについて調べた．