岩石間隙水中の拡散現象の物理的解明

岩石孔隙水中扩散现象的物理解释

• 批准号: 10J01812
• 负责人: 桐野 裕介
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 2012
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10J01812/
• 关键词: 拡散; 間隙構造; 地層処分; アルカリ変質; 岩石間隙構造; 拡散係数; セメント; 変質; 屈曲度

高レベル放射性廃棄物の地層処分において,岩石間隙水中の放射性核種の拡散現象を理解することが重要である。一方、地下坑道の掘削・施工時にセメント系材料を用いた場合,高アルカリ性水溶液が発生し,周囲の岩石が変質する可能性がある。この変質現象によって岩石の間隙構造が変化し、岩石間隙水中の放射性核種の拡散係数が変化する可能性がある。本研究ではこの影響を評価するため、アルカリ変質実験及び反応・物質移動シミュレーションを行った。はじめにCa(OH)2水溶液中での花崗岩ブロックの加速変質実験(80℃、1-40日)を行った。変質実験後に花崗岩を取り出し観察した結果、花崗岩ブロック表面に多孔質なファイバー状の二次鉱物が生成している様子が確認された。一方で、花崗岩ブロック内部には二次鉱物が生成しておらず、間隙構造に大きな変化が無いことが分かった。また反応溶液の濃度変化を解析した結果、初生鉱物の溶解と岩石間隙水中の溶存Siの拡散過程が沈殿過程を律速していることが分かった。さらにこの二次鉱物は、花崗岩内部からのSiの拡散抵抗にならないことが分かった。次に反応・物質移動シミュレーションを用いて、実験結果を再現するパラメータの検討を行った。その結果、曹長石及びカリ長石に関しては稲田花崗岩のバルクの比表面積・実効拡散係数の値を用いることが適切であることが分かった。一方で、石英の比表面積・実効拡散係数は稲田花崗岩のバルクの1/30程度の値を持たなければならないことが分かった。したがって稲田花崗岩において、長石が主要な拡散経路であり、この拡散経路はCa(OH)_2水溶液による変質現象では変化しないことが分かった。

It is important to understand the dispersion of radionuclides in interstitial water in the formation of radioactive wastes. In the case of excavation and construction of underground tunnels, highly reactive aqueous solutions may be generated, and the surrounding rocks may be modified. This phenomenon may lead to changes in the interstitial structure of rocks and in the dispersion coefficient of radionuclides in interstitial water. This study aims to evaluate the impact of these changes on the quality of materials and the transport of materials. Granite in Ca(OH)2 aqueous solution is accelerated to 80℃ for 1-40 days. After the granite was extracted, the results of observation showed that the secondary particles in the porous granite surface were generated. A square, granite, internal, secondary, internal, internal The concentration of the reaction solution is analyzed, and the dissolution of the primary substance and the dispersion of the dissolved Si in the interstitial water are analyzed. The second time, the granite inside is divided into two parts. The second phase of the reaction, the material movement, the application, the reproduction of the results, and the discussion of the reaction. The results of the study show that the specific surface area of granite is higher than that of granite. The specific surface area of quartz is 1/30 of that of granite. The main dispersion mechanism of granite and feldspar is Ca(OH)_2 aqueous solution.

项目成果

Calcium Silicate Hydrate (CSH)の赤外分光測定による評価

红外光谱法评价硅酸钙水合物（CSH）

• 发表时间: 2011
• 作者: 友池史明;友池史明;友池史明;友池史明;友池史明;友池史明;妻鹿良亮;友池史明;友池史明;高橋裕佳;友池史明;友池史明;友池史明;友池史明;和田悠;和田悠;和田悠;和田悠;和田悠;和田悠;和出悠;別所寛紀
• 通讯作者: 別所寛紀

花崗岩アルカリ変質生成物の顕微分光解析と間隙構造に基づく核種の移行挙動

基于孔隙结构的花岗岩碱蚀变产物显微光谱分析及核素运移行为

• 发表时间: 2011
• 作者: 友池史明;友池史明;友池史明;友池史明;友池史明;友池史明;妻鹿良亮;友池史明;友池史明;高橋裕佳;友池史明;友池史明;友池史明;友池史明;和田悠;和田悠;和田悠;和田悠;和田悠;和田悠;和出悠;別所寛紀;桐野裕介
• 通讯作者: 桐野裕介

Evaluation of diffusion coefficients in rock pore water by means of horizontal and vertical through-diffusion experiment

水平和垂直穿透扩散实验评价岩石孔隙水扩散系数

• 发表时间: 2010
• 作者: 友池史明;友池史明;友池史明;友池史明;友池史明;友池史明;妻鹿良亮;友池史明;友池史明;高橋裕佳;友池史明;友池史明;友池史明;友池史明;和田悠;和田悠;和田悠;和田悠;和田悠;和田悠;和出悠;別所寛紀;桐野裕介;桐野裕介
• 通讯作者: 桐野裕介