Abstract
對核種工程障壁及天然障壁中的遷移舉動作合理而保守的評估，是考慮高階放射廢料深地層終極處置時重要且必須的工作。天然沸石是一種對許多核種具有良好吸附能力的物質，尤其是對核分裂產物中半化期較長且長產率較高的銫，吸附效果特別好。因此本論文將其用為工程障壁中的緩衝材料，就銫在其中的遷移作基礎性的研究。在探討銫於天然沸石中的遷移時，必須決定一些關鍵參數，如有效擴散係數、遲滯因數、孔隙度及分配係數等。又正因為天然沸石對銫的吸附能力很強，故在本論文中，利用高濃度銫作為示蹤劑而於高孔隙度的天然沸石構成的介質中進行實驗，強調能在短時間內得到有用的實驗數據；實驗時利用批次法求分配係數，用管柱法探究有效擴散係數及遲滯因數，並利用體積法求天然沸石的真密度，進而推算其孔隙度。而後在數理分析過程中討論對應條件下這些關鍵參數彼此間的關係，並在合理保守的原則下從高濃度銫高孔隙度介質的實驗條件外推到低濃度銫，低孔隙度的可能現埸狀況，而將這些有效的相關數值用於安全評估的模式中。從實驗及數理分析的結果，可以得到以下結論：１．銫在含飽和水的天然沸石中擴散時，若銫的濃度愈低，則天然沸石的遲滯效果愈好，亦即擴散的速度愈慢。２．從相對量的觀點來說，當銫的濃度夠稀，而天然沸石的孔隙度夠小時，亦即愈接近實際處置狀況時，遲滯效果遠大於擴散效果，即可視為在吸附平衡狀態下的擴散。