飽和に近い条件におけるガラス固化体の溶解メカニズムに関する研究の現状と今後の課題

摘要

Based on an extended literature survey covering recent studies on high-level radioactive glass dissolution under nearly saturated conditions, we have reached the conclusion that the slow dissolution is controlled by the diffusion of oxonium or boron ions in an altered layer formed on the glass surface. Experimental approaches, such as an elaborate and systematic diffusion experiment using isotopes, were proposed to validate the mechanism. It was also pointed out that the dissolution model applicable to glass waste form performance evaluation takes into account the surface area evolution, the stability of the altered layer, and the interactions with near-field materials.%放射性廃棄物のうち，使用済燃料の再処理に伴い発生する放射能レベルの高い廃液（高レベル放射性廃液）をガラス固化したもの（ガラス固化体）を高レベル放射性廃棄物といい，これ以外の放射性廃棄物は総じて低レベル放射性廃棄物と呼ばれている。ガラス固化体は，その中に封じ込めた放射性物質およびそれから発生する放射線が数万年以上の 長期に渡って生活環境に影響を及ぼさないようにするために地層処分される1）。すなわち，廃棄物は安定な地下深部に埋設され　人工的に設けられた障壁（人工バリア）と人工バリアを数千年もしくは数万年の長期に渡って固定するとともに，人工バリアから漏えいした放射性物質の移動を抑制する働きを備えた天然の地層（天然バリア）とを組み合わせた「多重バ1」アシステム」により，物理的に生活環境から隔離される。多重バリアシステムの設計の妥当性評価，すなわち安全評価を行うために，システムを構成する様々な人工バリアや天然バリアを対象に，これらが有する放射性物質の移行抑制性能についての研究がすすめられている。