[3A01-04] ガラス固化技術5

[3A04] 高充填ガラスマトリクスの検討

1価金属及び2価金属の含有量変化に伴う耐水性への影響評価

*相馬 諒¹、小松 克茂¹、山本 茂¹、山田 明寛¹、松岡 純¹、大和久 耕平²、兼平 憲男² (1. 滋賀県立大学、2. 日本原燃(株))

キーワード：イエローフェーズ、Mo、ホウケイ酸ガラス、耐水性、Zn/Ca比、Li/Na比、SiO2/B2O3比、Al2O3含有量

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。