Basic Study on the Development of Highly Adsorbed Artificial Barrier Materials for Radioactive Waste Disposal Facilities

点击翻译按钮获取中文摘要

令和4年度の研究実施計画に基づいて，セメント固化体の力学特性、低拡散性及び吸着特性の検討を実施した。これまでの実験結果から得られた適用性の高い数種類の候補となる材料を設定し、一軸圧縮強度を測定するとともに，セメント固化体の分配係数を測定し、吸着特性の変化について検討した。圧縮強度試験は、コンクリートの圧縮強度試験方法（JIS A 1108）に準じて行い、力学的安定性の評価を行った。結果として，ゼオライト混合率及び水セメント比が高くなるほど強度が低下する傾向が確認された。これは，ゼオライト自体は強度が低く，圧縮強度の結果はほとんどセメントマトリクスの強度に依存していると想定されることから，セメント量が多くW/Cが小さい配合であるZV50_W/C40が高い圧縮強度となったと考えられる。一方で，7日から28日にかけての強度増進については，ゼオライト混合率が高い配合のほうが、強度増進が大きくなった。この理由としては，ゼオライトによるポゾラン反応によるものだと考えられる。収着試験は，試験に用いる収着物質としてのCsは、ヨウ化セシウム(CsI)を超純水に溶かし、Cs 濃度 1mg/L に調製した。収着試験は開始から14日後に試験水を採取して測定した。なお，試験は，大気との反応を抑制するために高純度の不活性ガス下のグローブボックス内で行った。ゼオライトセメント固化体に対する Cs の分配係数(Kd)の測定は、液固比を 100:1 と500:1として実施した。各試料に対する Cs の Kd は液固比が異なっても同じ傾向を示しており、低Cs濃度下における各試料の収着特性を表していると考えられる。各供試体を比較するとゼオライトの混合率の高いほうが Kd は高くなった。このことから、Cs の収着に関してはセメント由来の成分よりもゼオライトの混合率の違いの影響ほうが大きいと考えられる。