新材料

[1701] Effect of the layer reacted with water on the water durability of BaO-FeO-Fe₂O₃-P₂O₅ glasses

^○北村直登¹, 阪本辰顕¹, 武部博倫¹ (1.愛媛大学)

司会:佐々木秀顕（(東京大学)

Keywords:リン酸塩ガラス, 耐水性, 微細構造, 特性－構造相関性

鉄リン酸塩ガラスは、ホウケイ酸塩ガラスと比較して廃棄物成分の高充填率化が望めることから放射性廃棄物固化ガラスへの応用が検討されている。放射性廃棄物固化ガラスを長期間安定に保管し続けるためには、廃棄物成分を含有した上で良好な耐水性を有することが重要である。筆者らの過去の研究から、BaOを含有した鉄リン酸塩ガラスを120℃の超純水に72時間浸漬させると浸漬試験後の試料表面に水との反応層を形成していることがわかった。反応層が形成した試料は、反応層が見られない試料と比較して水への溶出量が少ないことから、反応層の形成がガラスの耐水性に影響を及ぼしたと考えられる。しかし、反応層の形成に伴うガラス成分の水への溶出量の変化や反応層の性質などは明らかにされていない。本研究では、BaO–FeO–Fe₂O₃–P₂O₅ガラスを120℃の超純水に24−168時間浸漬させ、反応層の形成状況と単位表面積当たりの溶出量ΔW/Sの時間変化を調査した。また、TEM-EDSおよび電子線回折法を用いた反応層の構成成分、結晶性の評価から反応層のキャラクタリゼーションを行い、反応層がガラスの耐水性に及ぼす役割について考察した。