ガラス化高レベル廃棄物の腐食

ガラス固化高レベル廃棄物の分野におけるガラス腐食とは、放射性廃棄物ガラスが長期地層処分される過程で物理的および化学的に劣化（腐食）する現象である。関連するプロセスは、考古学や博物館の収蔵品管理の文脈で研究されている、より広く研究されているガラス病に関連しているが、ガラスの組成や腐食時の化学環境が独特で特殊なため、具体的な内容は異なる。ガラス固化高レベル廃棄物のほとんどはアルカリホウケイ酸ガラスでできており、一部にはアルカリリン酸塩ガラスも使用されている。腐食環境は、地下水の組成、局所的な放射線場、鋼製容器や粘土充填材などの第三者材料の存在によって左右される。核ガラスの腐食は​​、深地層処分場の地下水への放射性核種の放出を直接制御するため、深地層処分場の許可を管理する環境規制当局にとって大きな懸念事項となっている。

水溶液中における原子炉ガラスの腐食は​​、初期速度段階、残留速度段階、および速度再開段階と呼ばれる 3 つの主要な段階を経て進行すると考えられています。^{[ 1 ]}各段階の「速度」とは、時間経過に伴って水溶液（溶解）および固体（腐食）種に変化した原始ガラスの質量の減少率を指します。^{[ 2 ]}これは通常、溶液中のホウ素濃度から計算されます。ホウ素は表面変質生成物と相互作用しないため、信頼性の高い変質トレーサーとなります。腐食速度の決定は、腐食試験中に使用されるガラス試料の表面積に大きく影響されます。^{[ 3 ]}

さまざまな溶液中のさまざまなガラスの腐食速度を経験的に決定するために、さまざまな種類の腐食試験方法が開発されてきました。^{[ 1 ]}腐食速度はガラスの組成によって変化するため、原子力ガラスの腐食試験の国際標準として機能する国際単純ガラスが開発されました。 ^{[ 7 ]}