[3A01-04] Vitrification 5

[3A04] Search of vitrification matrix with high-loading capacity

change of chemical durability with monovalent and divalent metal content

*Ryo Souma¹, Katsushige Komatsu¹, Shigeru Yamamoto¹, Akihiro Yamada¹, Jun Matsuoka¹, Kouhei Oowaku², Norio Kanehira² (1. The university of shiga prefecture, 2. Japan Nuclear Fuel Limited)

Keywords:yellow phase, molybdenum, borosilicate glass, chemical durability, the ratio Zn:Ca, the ratio Li:Na, the ratio SiO2:B2O3, Al2O3 content

高充填ガラスマトリクスを開発する一環として、ガラスの網目修飾成分であるLi,Na,Ca,Znが耐水性に及ぼす影響を調査した。先行研究により、高レベル放射性ガラス固化体（アルカリアルミノホウケイ酸ガラス）の簡易化ガラスにおいて、B₂O₃がイエローフェーズ主成分であるMoの溶解度を向上させる一方、SiO₂やAl₂O₃が耐水性の向上に寄与することが確認されている。この結果を踏まえ、SiO₂/B₂O₃[mol比]：1.50~2.00、Al₂O₃含有量[mol%]：5.05~7.00の組成領域でLi,Na,Ca,Znの成分比がガラスの耐水性に与える影響を評価した。耐水性の評価には、MCC-1試験による浸出率[kg/m²d]を用いた。
　調査の結果、ZnO/(ZnO+CaO)[mol比]の増加もしくは減少のいずれにおいても耐水性が悪化した。また、Li₂O/(Li₂O+Na₂O)[mol比]の増加で耐水性が向上した。その結果、SiO₂/B₂O₃：1.75~2.00、Al₂O₃含有量：7.00の組成で、Li₂O/(Li₂O+Na₂O)を0.52とすると、現行組成と同程度の耐水性を担保出来ることが確認された。