[2D16-19] 材料

[2D18] 相対湿度法によるCa型モンモリロナイト中の水に関する熱力学データの測定

*市川 航輔¹、佐藤 治夫¹ (1. 岡山大)

キーワード：放射性廃棄物処分、緩衝材、Ca型モンモリロナイト、熱力学データ

放射性廃棄物の地層処分における人工バリア要素の一つである緩衝材（圧縮ベントナイト）は，周囲の岩盤からの地下水浸透により膨潤応力が発生する．Ca型モンモリロナイトの力学的データは，先行研究でもほとんど得られていない．さらに，Ca型モンモリロナイトの熱力学的なデータはほとんどない．本研究では，相対湿度（RH）と温度を測定することにより，Ca型モンモリロナイトの熱力学的データを取得した．実験結果から水の活性と水のギブス自由エネルギーを求め，熱力学モデルを用いてベントナイトの膨潤応力を算出した． 水の活性および相対的な部分モルギブスの自由エネルギーは，含水率が約25%以下の場合，含水率の減少に伴って減少した．この傾向はNa型モンモリロナイトと同様であった．熱力学モデルに基づき計算した膨潤応力は，モンモリロナイト部分密度1.5Mg/m3において約17MPaであり，Na型モンモリロナイトと同程度であった．