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journal:volxx
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journal:volxx [2022/09/13 11:48] ss12955jp |
journal:volxx [2023/01/30 17:55] ss12955jp |
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| 行 9: | 行 9: | ||
| ===== 研究論文 ===== | ===== 研究論文 ===== | ||
| - | 〔2022年9月13日 掲載〕 | + | 〔2023年1月30日 掲載〕 |
| - | * <fs large>モンモリロナイトの膨潤挙動に及ぼす層間対イオンの影響： | + | *<fs large>波長スキャンキャビティリングダウン分光法を用いた水素酸素同位体比分析への適用を目的とした微量サンプルからの塩分・微粒子除去法の検討</ |
| - | 分子動力学シミュレーションによる支配因子の評価</ | + | |
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| - | > 放射性廃棄物の処分システムにおいて，粘土鉱物を主体とするベントナイトの物理的・化学的挙動を予測するうえで， | + | > 今後の処分事業に伴う調査においては，サンプル量が少なく，イオン濃度が高く，微粒子や有機物を多く含む地下水あるいは間隙水のサンプルの特性を分析していく必要が生じる可能性が高い．水素酸素同位体比は地下水の移行挙動を理解する上で重要な情報であり，現在波長スキャンキャビティリングダウン分光法（CRDS 法）で分析されることが多い．CRDS 法における水素酸素同位体比の分析では塩分や微粒子・有機物により正確な定量が阻害される可能性がある．そこで本研究では，CRDS 法の前処理として塩分や微粒子等を除去する手法について検討した．微量のサンプルを蒸留するための試験系を構築し，蒸留後のサンプルを回収するための最適な条件を設定した．蒸留前後のサンプルにおける同位体比分析の結果から，蒸留法はサンプルの塩分，粘土鉱物や岩石片由来の微粒子を除去して同位体比を分析するのに適しているのが確認できた．一方，有機物を多量に含む泥水サンプルを蒸留すると，水素同位体比がずれることがわかった．さらに，サンプル溶液から室温で水蒸気を発生させ，水蒸気を分析する手法（水蒸気直接測定法）についても検討した．水蒸気直接測定法も，塩分濃度が高い・粘土微粒子を多く含むサンプルでは同位体比を正確に定量可能であることが確認された．有機物を多量に含む泥水サンプルについては，泥水の混入割合が25 %までは水蒸気直接測定法によりサンプルの水素酸素同位体比を分析できることがわかった． |
| - | モンモリロナイトの膨潤現象を理解することは重要である．本論文では，モンモリロナイト層間の結晶膨潤挙動を支配 | + | |
| - | する層間対イオンの特性因子について，分子動力学（molecular dynamics, MD）シミュレーションによって調査した．5 種 | + | |
| - | 類の単一イオン型モンモリロナイト（Na 型，K 型，Cs 型，Ca 型，Sr 型）の膨潤現象に関する分析試験の結果にMD 計 | + | |
| - | 算で得られた情報を統合することにより，モンモリロナイト層間への水分子吸着量は，層間対イオンの水和数に強く依 | + | |
| - | 存していることが確認された．また，層間における対イオンの水和数は，対イオンの水和自由エネルギー，体積および | + | |
| - | 対イオンの分布状態により決まることが示された．さらに，層間対イオンの特性パラメータを仮想的に変動させたMD | + | |
| - | 計算の結果から，層間対イオンの水和自由エネルギーと電荷とが影響因子として競合することにより，対イオンの分布 | + | |
| - | 状態が制御されることが明らかになった．これらの結果から得られた影響因子を含む経験式によって，層間対イオンの | + | |
| - | 異なるモンモリロナイト層間の膨潤挙動を定量的に予測することが可能となる． | + | |
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| /* 古いモノ ----------------------------------- */ | /* 古いモノ ----------------------------------- */ | ||
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| + | ===== 研究論文 ===== | ||
| + | 〔2022年11月01日 掲載〕 | ||
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| + | > 高レベル放射性廃棄物の処分地選定においては，地下深部からの流入が想定される深部流体の調査・評価が必要である．深部流体のうち，スラブ起源水は高温，高塩濃度，高 CO< | ||
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| + | 〔2022年11月01日 掲載〕 | ||
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| + | > 放射性廃棄物の地層処分施設の緩衝材への利用が検討されているベントナイトの膨潤特性を把握するために実施される膨潤圧試験では，給水開始後の時間経過とともに膨潤圧が単調に増加する場合や，一度増加した後に低下する場合など様々な膨潤圧変化のパターンが報告されている．本研究では，複数の異なる初期含水比の供試体を用いて膨潤圧試験を実施し，試験中の X 線 CT 測定により，膨潤圧が単調に増加する場合および一時的に低下する場合における供試体内部の湿潤密度分布の時間変化のデータを得た．その結果，吸水圧縮挙動の発生の有無やその大小が膨潤圧の経時変化のパターンに影響を与えることを明らかにした．具体的には，膨潤圧試験において供試体内部での吸水圧縮による変形量が大きいほど試験途中における膨潤圧の一時的な低下量が大きく，吸水圧縮による変形が生じない場合は単調に増加するものと推測された． | ||
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| + | ===== 会議参加記 == | ||
| + | 〔2022年11月01日 掲載〕 | ||
| + | *「第 38 回バックエンド夏期セミナー」参加報告\\ https:// | ||
| + | *「IGD-TP symposium: The role of optimisation in radioactive waste geological disposal programmes」参加報告\\ https:// | ||
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| + | ===== 研究論文 ===== | ||
| + | 〔2022年9月13日 掲載〕 | ||
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| + | 分子動力学シミュレーションによる支配因子の評価</ | ||
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| + | > 放射性廃棄物の処分システムにおいて，粘土鉱物を主体とするベントナイトの物理的・化学的挙動を予測するうえで，モンモリロナイトの膨潤現象を理解することは重要である．本論文では，モンモリロナイト層間の結晶膨潤挙動を支配する層間対イオンの特性因子について，分子動力学（molecular dynamics, MD）シミュレーションによって調査した．5 種類の単一イオン型モンモリロナイト（Na 型，K 型，Cs 型，Ca 型，Sr 型）の膨潤現象に関する分析試験の結果にMD 計算で得られた情報を統合することにより，モンモリロナイト層間への水分子吸着量は，層間対イオンの水和数に強く依存していることが確認された．また，層間における対イオンの水和数は，対イオンの水和自由エネルギー，体積および対イオンの分布状態により決まることが示された．さらに，層間対イオンの特性パラメータを仮想的に変動させたMD計算の結果から，層間対イオンの水和自由エネルギーと電荷とが影響因子として競合することにより，対イオンの分布状態が制御されることが明らかになった．これらの結果から得られた影響因子を含む経験式によって，層間対イオンの異なるモンモリロナイト層間の膨潤挙動を定量的に予測することが可能となる． | ||
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| ===== 特集①：日本原子力学会 2021秋の年会 バックエンド企画セッション == | ===== 特集①：日本原子力学会 2021秋の年会 バックエンド企画セッション == | ||
Permalink journal/volxx.txt · 最終更新: 2024/05/13 15:28 by ss12955jp
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