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J-GLOBAL ID：201802222309674092   整理番号：18A1978101

模擬廃棄物含有リン添加ホウケイ酸ガラス試料のXAFS測定

XAFS Measurement of Simulated Waste Glass Samples Prepared from Borosilicate Glass Frit including Phosphorus Pentaoxide

著者 (9件)： 永井崇之 (日本原子力研究開発機構 核燃料サイクル工研 再処理技術開発セ) ,  小林秀和 (日本原子力研究開発機構 核燃料サイクル工研 再処理技術開発セ) ,  嶋村圭介 (日本原子力研究開発機構 核燃料サイクル工研 再処理技術開発セ) ,  大山孝一 (日本原子力研究開発機構 核燃料サイクル工研 再処理技術開発セ) ,  捧賢一 (日本原子力研究開発機構 核燃料サイクル工研 再処理技術開発セ) ,  岡本芳浩 (日本原子力研究開発機構 物質科学研究セ) ,  塩飽秀啓 (日本原子力研究開発機構 物質科学研究セ) ,  山中恵介 (立命館大 SRセ) ,  太田俊明 (立命館大 SRセ)
資料名： 日本原子力研究開発機構JAEA-Research(Web)
号： 2018-005  ページ： WEB ONLY  発行年： 2018年09月 
JST資料番号： U0304A  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： 日本 (JPN)  言語： 日本語 (JA)

抄録/ポイント： ガラス固化プロセスで製造されるガラス固化体中の原料ガラス成分や廃棄物成分の局所構造は,固化体に含まれる廃棄物成分による影響を受ける。本研究は,リン添加ホウケイ酸ガラスを原料ガラスに用いて模擬廃棄物ガラス試料を作製し,放射光XAFS測定によりガラス成分の軽元素や廃棄物成分の希土類元素等の化学状態及び局所構造を評価した。軟X線領域XAFS測定の結果,NaのK吸収端のXANESスペクトルはアルミノケイ酸ナトリウムのスペクトルと類似であること,廃棄物成分を含むとNaスペクトルは1s殻から3p軌道への遷移に由来するピーク高さが低下することを確認した。さらに,B-O配位構造とNaスペクトルを比較すると,B-Oの4配位構造(BO₄)が多い原料ガラスほど,Na局所構造の1s→3p遷移の割合が高くなる。次に,硬X線領域XAFS測定の結果,P₂O₅濃度が高い模擬廃棄物ガラス中のCeは3価割合が高く,RhもP₂O₅濃度が高いほどRh金属の割合が高くなることを確認した。また,模擬廃棄物ガラスのイメージングXAFS測定において,Ru,Rh及びPdの析出粒子が観察され,P₂O₅濃度が高いほど,析出粒子中のRhやPdの金属割合が増える傾向にある。この他,原料ガラスと模擬廃液乾固物の混合粉末を加熱しながらCeのXAFS測定を行い,昇温時に廃液成分として含まれるCeが4価状態から,900°C付近で3価へ還元することを確認した。(著者抄録)

シソーラス用語： *ガラス固化 ,  *高レベル廃棄物 ,  *ホウケイ酸ガラス ,  *XAFS ,  *放射光施設 ,  化学組成 ,  軟X線 ,  Ramanスペクトル ,  分子構造 ,  *ケイ酸ナトリウム ,  吸収端
準シソーラス用語： *ガラス固化体 ,  *高レベル廃液 ,  配位構造 ,  *シンクロトロン放射光施設 ,  K吸収端

分類 (1件)： 放射性廃棄物  (MB05000Y)

引用文献 (17件)：

• 永井崇之ほか, 模擬廃棄物ホウケイ酸ガラス試料のXAFS 測定(共同研究), JAEA-Reseach 2017-005, (2017) 54p.
• Kamitsos E. I., et al., Vibrational study of the role trivalent ions in sodium trisilicate glass, Journal of Non-Crystalline Solids, Vol.171, No.1, (1994) pp.31-45.
• Furukawa T., White W. B., Raman spectroscopic investigation of sodium borosilicate glass structure, Journal of the Materials Science, Vol.16, No.10, (1981) pp.2689-2700.
• Konijnendijk W. L., Stevels J. M., The Structure of Borosilicate Glasses Studied by Raman Scattering, Journal of Non-Crystalline Solids, Vol.20, No.2, (1976) pp.193-224.
• McMillan P., Structural studies of silicate glasses and melts - applications and limitations of Raman spectroscopy, American Mineralogist, Vol.69, No.7-8, (1984) pp.622-644.

タイトルに関連する用語 (5件)： 廃棄物 ,  リン ,  ホウケイ酸ガラス ,  試料 ,  XAFS