抄録/ポイント：
抄録/ポイント
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モンテカルロシミュレーションにより,静的及びフロースルー条件の両方において平衡条件に近づくときのガラス溶解の機構を調べた。検討したガラスは,組成範囲が(80-x)%SiO<sub>2</sub>(10+x/2)%B<sub>2</sub>O<sub>3</sub>(10+x/2)%Na<sub>2</sub>O(ここで5<x<30%)のほうけい酸塩ガラスである。静的条件において,溶解/縮合反応は,検討した全ての組成において,最も近いSi部位に対して主要4結合をもつ重合Si部位からなるブロッキング層の生成につながった。この層は変化したガラス層の頂上に生成し,考慮した全てのガラス組成に対して同様の組成及び密度を示した。フロースルー条件においては,三つの主要な溶解様式が観察された。高い流速においては,溶解するガラスは薄い変質層及び調和溶解を示した。低い流速においては,静的条件と同じ様にブロッキング層が生成するが,シミュレーションは水がブロッキング層を貫流し腐食プロセスが再開する可能性を示した。中間の流速においては,ガラスは変質層の増深と調和せずに溶解した。シミュレーション結果は,地層処分環境においては,小さな摂動または低速流が永久ブロッキング層の生成を阻止するのに十分でなことを示唆した。最後に,線形速度則とモンテカルロシミュレーション結果の比較は,フロースルー条件においては,線形速度則が高い流速において適用でき,線形速度則からのずれは低い流速(例えば非晶質シリカに関して飽和に近い条件)で起こることを示している。この効果は,ガラス-水界面におけるSi溶解/縮合プロセスに関連している。Copyright 2012 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.
