報告書番号

U92050

タイトル（和文）

放射性廃棄物処分施設における岩盤割れ目のシーリング（その２）－流れ場におけるシリカの沈殿挙動－

タイトル（英文）

SEALING ROCK FRACTURES AROUND HLW REPOSITORIES(PART2) -SILICA PRECIPITATION BEHAVIOR IN FLOW FIELDS-

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

シリカの飽和した熱水が温度降下しながら岩石中を流れる場合，熱水中のシリカの挙動は，温度，温度匂配，ｐＨ，流速，固相の表面積／液相の重量比などに支配される。現状では，こうした複雑な反応系におけるシリカの沈殿挙動を解析的に評価することは困難であるが，液相が固相と平衡関係を保つと見なせるような“しきい値”的条件を実験によって求めることができた。固相の表面積／液相の重量比（Ａ／Ｍ）が７００ｍ２ｋｇ－１以上（開口幅数１０ミューｍ以下の割れ目に相当）の条件の下で，８０度以上１２０度までの温度範囲内では，温度匂配５０度／ｍ以下，ｐＨ６～９の条件で，平均間隙流速１００ｍ／ｙ以下であれば，液相は非晶質シリカに関して固相との間でほぼ平衡関係を保つ。８０度～２５度では，温度匂配５０度／ｍ以下，ｐＨ６～９の条件で，液相と固相とシリカに関してほぼ平衡関係を保つには，平均間隙流速が５ｍ／ｙ以下である必要がある。こ

概要 （英文）

DURING THE FLOW OF SILICA-SATURATED HYDROTHERMAL SOLUTIONS IN ROCK WITH NEGATIVE TEMPERATURE GRADIENTS,THE BEHAVIOROF SILICA IN SOLUTION IS CONTROLLED BY TEMPERATURE,TEMPERATURE GRADIENT,PH,FLOW VELOCITY,AND SOLID SURFACE AREA/FLUIF MASS RATIO(A/M). SUCH BEHAVIOR CAN NOT BE ANALYSED PRECISELY AT PRESENT,BUT THRESHOLD CONDITIONS HAVE BEEN FOUND EXPERIMENTALLY,UNDER WHICH A SOLUTION MAINRAINS EQUILIBRIUM WITH SOLID SILICA IN A FLOW FIELD WITH A TEMPERATURE GRADIENT.THE SOLUTION MAINRAINS EQUILIBRIUM WITH SOLID SILICA UNDER A/M RATIOS OF MORE THAN 700 M2/KG-1,TEMPERATURES OF 80-120DEGREE,TEMPERATURE GRADIENTS OF LESS THAN 50DEGREE/M,AND PH 6-9,IF THE MEAN PORE VELOCITY IS LESS THAN 100 M/Y. UNDER THE SAME A/M RATIOS,TEMPERATURE GRADIENTS,AND PH,THE MEAN PORE VELOCITY MUST BE LESS THAN 5 M/Y TO KEEP THE SOLUTION INEQUIBRIUM WITH SOLID SILICA IN A FLOW FIELD WITH TEMPERATURES OF 80-25DEGREE.THESE THRESHOLD CONDITIONS ARE EXPECTED TO BE SATISFIED IN THE NEAR FIELD OF A REPOSITORY FOR HIGH-LEVEL RADIOACTIVE WASTE,WHICH SUGGESTS THAT IF THE GROUNDWATER IS SATURATED ONCE WITH SILICA AT HIGH TEMPERATURE IN THE NEAR FIELD,IT WOULD FLOW WITH DECREASING TEMPERATURE IN EQUILIBRIUM WITH SOLID SILICA. IN THIS CASE,THE PRECIPITATION OF AMORPHOUS SILICA ALONG THE FLOW PATH COULD BE ESTIMATED WITHOUT KINETIC CONSIDERATIONS.

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