10:15 AM - 10:30 AM
[3A04] Search of vitrification matrix with high-loading capacity
change of chemical durability with monovalent and divalent metal content
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。
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。