[3I06-09] ベントナイト

[3I09] 埋め戻し材の変質を考慮したイライトへの過飽和ケイ酸析出挙動の温度依存性

*小山 伸也¹、笹川 剛¹、千田 太詩¹、新堀 雄一¹ (1. 東北大学大学院工学研究科　量子エネルギー工学専攻)

キーワード：高レベル放射性廃棄物、イライト、過飽和ケイ酸、析出速度、埋め戻し材

地層処分場坑道の埋め戻し材として想定されるベントナイトは、その膨潤性によって優れた低透水性を有する粘土鉱物であり、長期にわたり廃棄体と地下水との接触を抑制する効果が期待されている。しかし、廃棄体発熱やカリウムイオン供給によるイライト化によって、膨潤性が失われることが懸念されている。

一方、処分場建設には多量のセメント系材料が使用されるため処分場内部および近傍の地下水は高pHとなるとともに、pHが連続的に変化する場が形成される。高pH下では岩石や粘土鉱物からケイ酸が溶出し低pH下では過飽和となるため、過飽和ケイ酸のイライトへの析出が埋め戻し部の低透水性保持に寄与することが期待される。

本研究では処分場において想定される温度勾配を考慮し、過飽和ケイ酸のイライトへの析出挙動の温度依存性を析出実験により調べた。その結果，温度が高いほどケイ酸の析出速度が大きいことが示された。