報告書番号

T02029

タイトル（和文）

TRU廃棄物処分環境におけるセメント系材料の化学的変質評価（その5） -処分施設のセメント変質及び溶出した地下水による周辺岩盤への影響の解析評価-

タイトル（英文）

Chemical Alteration of Cementitious Materials in a Radioactive Waste Repository Environment (5)Analytical evaluation on alteration of cementitious facilities for TRU waste disposal and affection to the surrounding host rocks.

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

放射性廃棄物処分システムの安全評価のための核種移行解析に先立って、評価対象領域の環境条件や影響評価を実施しておく必要がある。本報告では、当所開発のセメント系材料を含んだ系に適した化学平衡-物質輸送連成計算コードを適用して、セメント系材料で構築した処分施設自身の変質と、セメントから溶出する高pH・高カルシウム濃度の地下水による周辺岩盤の変質挙動に関する解析を行い、次の様な結果を得た。①セメント施設の変質挙動：地下水の流れ方向に沿って主要鉱物組成や間隙水pHが分布し、経時的に変化して、施設内に化学的な環境の不均一性が生じる可能性が示された。間隙水ｐHが12以上の期間は1e+5 年程度であった。②周辺岩盤の変質影響：花崗岩を模擬したケイ酸塩鉱物からなる周辺岩盤の間隙水は、セメント浸出液によって高アルカリ化し、ケイ酸塩鉱物が溶解する一方で、セメントから溶出したカルシウムとケイ素の反応により、C-S-Hゲルが二次鉱物としてセメント施設近傍の岩盤中に析出することが示された。③周辺岩盤への影響の低減方策：ポルトランドセメントと低アルカリ性セメントの複合設計によって、環境影響低減効果を期待できることが示された。

概要 （英文）

Prior to a nuclides transport analysis for performance assessment of radioactive waste disposal, environmental conditions and/or influences in the system by some events should be specified. In this report, a developed reactive transport computational code that is suited to the chemical system including cementitious materials was applied to preliminarily evaluate alteration of cementitious disposal facilities and chemical affection to the surrounding host rocks by leached solution from cementitious facilities. Obtained information is as follows: 1.Alteration of cementitious disposal facilities: Distribution of composition of constituent mineral and pore water within a cementitious facility is anticipated along the groundwater flow. The pH of pore fluid was expected to above 12 for a period on the order of 1e+5 years; 2. Alteration of surrounding host rock: It was anticipated that a dissolution of silicate minerals and a precipitation of C-S-H gel with low Ca/Si ratio will arise near cementitious facilities in granitic host rock; 3. A composite design using OPC and a low alkalinity cement would be expected to contribute to diminishing the chemical affection to the surrounding host rocks.

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