JAEA-Research-2010-034.pdf:16.23MB - JAEAの研究開発成果 ...

a � Sr
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7 � �
S r � 0.
7 D T � DT
0 � cos � �
� 0.
3 2 �
JAEA-Research 2010-034
(例えば、MX-80 の場合;DT0=7.0×10 -12 m 2 s -1 K -1 、a=b=6.0)
(3)透水係数
(a)緩衝材の透水係数
緩衝材の透水係数については、塩濃度や鉱物の溶解・析出による固相密度の変化、Ca 型化率を
考慮した図 3.3-1 のようなクニゲル V1 に対する実験式が整備されており、地球化学的影響が水
理特性へ反映されている。ここに、�em は有効モンモリロナイト密度、C は塩濃度(0≦C≦3.3%)、
Ca はカルシウム型化率(0≦Ca≦100%)を表し、それぞれ以下のように定義される。クニゲル V1
に対する透水係数の実験式は次式で表わされる。なお、式(3.3-29)で与えられる透水係数は、式
(3.3-16)に基づく固有透過度に変換して定義することで、温度変化による透水特性への影響も考慮
される。
log � �10.
0914 � 2.
3240�
� 0.
4073C
� 0.
0103Ca
(3.3-29)
�
em
ks em
�
�
�100
�
�
C
m
�
e
�100 � C �
m
�e
�
nm
�
�
�
、
�100 � Rs�
�d
�e
�
� �d
Rs �
�
�100
�
�
�
� � s �
- 14 -
(3.3-30)
ここに、Cm はモンモリロナイト含有率、�nm はベントナイト内におけるモンモリロナイト以
外の鉱物の土粒子密度、�s はケイ砂の土粒子密度、�e は有効粘土密度、�d は乾燥密度、Rs はケ
イ砂の乾燥質量での混合率を表す。このとき、クニゲル V1 として、Cm=58.6%、�nm=2.81Mg・
m -3 とした。
� ��
0 Ca
Ca � �100
、 � �
(3.3-31)
2�
�
� ��
Ca � Na
100
0
2�
ここに、�は Ca 2+ イオンの含有率、Ca 2+ はベントナイトに含まれる交換性 Ca 2+ イオン総量、
Na + は交換性 Na + イオン総量であり、添字の 0 と 100 は Ca 型化率 0%(Na 型ベントナイト)、
Ca 型化率 100%(Ca 型化した Na 型ベントナイト)を表す。クニゲル V1 の場合、表 3.3-2 の交換
性陽イオン分析結果から、�0=0.43、�100=0.92 とした。
材料
溶出陽イオン
(meq/100g)
�
Ca型化率 (%)
表 3.3-2 Na 型および Ca 型化クニゲル V1 の交換性陽イオン成分分析結果
Na型 Kunigel V1 Ca型化Kunigel V1 Kunigel V1
(笹倉ほか,2002) (笹倉ほか,2002) (核燃料ｻｲｸﾙ開発機構,1999a)
Na + 60.8 8.3 54.6
Ca 2+ 45.9 97.4 41.9
Mg 2+ 3.6 11.0 6.6
K + 2.0 1.5 1.3
0.43 0.92 0.43
0.00 100 0.00