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小川 理那; 仲田 久和; 菅谷 敏克; 坂井 章浩
JAEA-Technology 2022-010, 54 Pages, 2022/07
JAEA-Technology-2022-010.pdf:11.07MB
日本原子力研究開発機構では、研究施設等廃棄物の処分方法の一つとして、トレンチ埋設処分を検討している。トレンチ埋設処分は、「核原料物質、核燃料物質及び原子炉の規制に関する法律」が適用され、特に、埋設施設の設計については、「第二種廃棄物埋設施設の位置、構造及び設備の基準に関する規則」が適用される。この規則は、令和元年に改正され、トレンチ埋設施設には、施設中への雨水及び地下水の浸入を十分に抑制させる設計を取り入れることが新たな要求事項として追加された。そこで、本報告では、現在計画しているトレンチ埋設施設に追加された規則の要求事項を適応させた設計の検討を行うこととした。検討中のトレンチ埋設施設は、地下水位より浅い位置に設置することを想定している。そのため、施設中に浸入する水は、主に雨水由来のものであると考えられることから、トレンチ埋設施設の表面にある覆土の設計について検討を行うこととした。本報告では、日本原子力研究開発機構が検討しているトレンチ埋設施設のうち、安定型トレンチ埋設施設の覆土設計について検討した。検討方法としては、覆土に用いる材料や施工方法により設計条件の変更が可能である透水係数及び厚さについてパラメータスタディを実施し、各条件における廃棄体層へ浸入する水の流速を評価した。各条件における流速の結果を比較し、より効率的に雨水の浸入を抑制する覆土の設計条件を評価することとした。解析の結果、粘土層及び排水層の厚さや透水係数の値の組み合わせ毎に覆土の遮水性能を把握することができた。将来、実施するトレンチ施設の基本設計においては、安全評価上有効な遮水性能に加え、その他の課題や施工費の検討も実施した上で合理的な覆土の仕様を決定する予定である。
not registered
JNC TN1400 99-016, 171 Pages, 1999/08
機構は、大学及び研究機関(以下「大学等」という。)との研究協力の推進を図るため、平成7年度から先行基礎工学研究協力制度を発足させた。同制度は、平成10年度で4年目を迎え、研究協力テーマが増加し、順調に推移している。同制度は、機構の施設及び設備を主に利用し、機構が取り組むプロジェクト研究に先行した基礎・基盤的研究を大学等との研究協力により推進することを目的とする。同制度は、機構が設定した研究協力テーマに対して、大学等からの研究協力課題及び研究協力者の応募をもとに、研究協力課題及び研究協力者を選考し、大学等との共同研究の実施、客員研究員あるいは研究生の受け入れ、もしくはこれらの組み合わせにより研究協力を実施している。本報告書は、平成10年度に実施した高速増殖炉関係及び環境技術関係の先行基礎工学分野に関する34件の研究協力課題の実施結果についてその概要をまとめたものである。なお、34件の研究協力課題のうち、高速増殖炉関係の9件及び環境技術関係の3件の合計12件については、平成10年度で終了した。
古屋 和夫*; 伊東 守*; 児玉 敏雄*
PNC TJ7705 97-001, 154 Pages, 1997/03
本資料は、兵庫県南部地震(1995年1月17日)の発生直後、淡路島北西部で観測された野島断層近傍での地下水挙動の変化について、応力・浸透連成解析を行った結果をまとめたものである。兵庫県南部地震の発生直後、淡路島北西部では、湧水量の増加や断層近傍での湧水の発生、あるいは山間部での地下水位の低下が観測され、その後、湧水は次第に減少あるいは停止していることが確認されている。このような現象の原因として、断層活動による地殻応力の変化や地震動によって生じた、地盤の急激な体積変化による過剰間隙水圧の上昇・下降の可能性が考えられる。本解析では、このような考えに基づき、断層活動に伴う周辺地下水挙動の変化について、応力・浸透連成解析を行い、以下の結果を得た。1)全水頭分布の時間変化より、地震後、断層部付近において、過剰間隙水圧が急激に上昇し、時間とともに消散していく現象が数値的に再現された。全水頭のピークは断層部EL-300
500m付近において発生し、その値は5563m程度であった。2)断層部からの湧水量のピークは、地震直後13日程度で出現する。また、流量は、降雨を考慮しない場合0.0140.037m3/dayとなり、降雨を考慮した場合0.0271.180m3/dayとなった。3)解析対象地域の地下水環境に対する降雨の影響は大きく、継続的な降雨により、地下水の全水頭分布が大きく変化する。降雨を考慮しない場合、湧水量の最大ピークが8.5日であるのに対して、降雨を考慮した場合、ピークが地震直後に発生する。4)断層幅を変更(粘土化帯幅10m、破砕帯幅10mから粘土化帯幅1m、破砕帯幅20mに変更)した場合の解析の結果、湧水量には若干の差異はみられるものの、全体的に大きな相違は認められない。5)断層の粘土化帯の透水係数を小さく設定した場合(1.0
10-9cm/sec)、断層を境に東西の全水頭分布は不連続となり、その差は40m70m程度となる。
柴田 雅博; 山形 順二*; 鈴木 英明*
PNC TN8410 92-169, 64 Pages, 1992/08
高レベル放射性廃棄物地層処分における人工バリアの一つに緩衝材があり、圧縮ベントナイトがその候補材料として考えられている。処分初期は、水で飽和していない圧縮ベントナイトに対して地下水が浸潤してくる、いわゆる再冠水現象が想定され、水分の移動に関する評価および浸潤メカニズムの解明が重要である。本報告では、処分直後の地下水の再冠水時における不飽和な圧縮ベントナイトへの水の浸潤挙動を把握するために、簡易的な圧縮ベントナイト中への水の浸潤試験を実施し、概略的な評価を行ったのでここに報告する。その結果、(1)圧縮ベントナイト中への水の浸潤はみかけ上はおよそ拡散分布を示すこと、(2)浸潤速度の指標である水分拡散係数は10/SUP-10/m/SUP2/sのオーダーであること、(3)水分拡散係数は圧縮ベントナイトの乾燥密度とともに増加すること等を確認した。また、水の浸潤にともなうモンモリロナイト結晶の底面間隔の測定を行い、「水の浸潤挙動」「底面間隔の変化」「膨欄圧力発生挙動」の相互関係の評価を行った。その結果、1.圧縮ベントナイトが水で飽和する以前に膨潤圧力が平衡となる。2.底面間隔が一定となる時に膨潤圧力が平衡となる。という結果を得た。これらのことから、水の浸潤には膨潤圧力を発生させるモンモリロナイト層間への浸潤、およびベントナイト粒子間の空隙を飽和させる浸潤、という二つの浸潤メカニズムがあることが示唆された。
原 啓二; 佐々木 憲明; 石川 博久; 藤田 朝雄; 佐藤 信二*
PNC TN8410 92-043, 31 Pages, 1992/03
緩衝材大型試験設備は、処分後のニアフィールドにおける緩衝材の性能を評価するため、人工バリア内で生じる熱-水-応力連成現象に関するデータの取得、施工技術の確立を目的としたもので、第一段階の加熱試験に引き続き、第二段階の試験として周辺岩盤からの浸透水の緩衝材中での移動とそれに伴い生じる熱-水-応力連成現象を調べることを目的に、加熱・部分注水試験を行った。試験により、緩衝材中での水の浸透とそれに伴う伝熱状況の変化等に関するデータが得られた。本報告書は、上記の加熱・部分注水試験の結果についてとりまとめて報告するものである。
坂井 章浩; 仲田 久和; 天澤 弘也; 黒澤 亮平*; 佐藤 亮*; 北村 洋一*
no journal, ,
研究施設等廃棄物のうち安定五品目以外の極低レベル廃棄物は、遮水層を設置したトレンチ処分施設に埋設することを計画している。本研究では、遮水シート及び低透水性材料等の特性及び組合せを考慮し、放射性物質の漏出に関して抑制機能の高い遮水システムについて検討した。
柿内 秀樹*; 田中 将裕*; 福谷 哲*; 杉原 真司*; 平尾 茂一*; 百島 則幸*; 玉利 俊哉*; 島 長義*; 安藤 麻里子; 古川 雅英*; et al.
no journal, ,
原子力施設から放出されるトリチウムの環境中挙動の把握は、施設の安全性の評価において重要である。土壌中トリチウム濃度の継続的な測定のために、ガラス繊維シートを利用したライシメータにより土壌浸透水を連続的に捕集するシステムを開発し、核融合科学研究所内の松林の未攪乱土壌中に設置した。土壌浸透水の捕集面は、シリコンでコーティングした厚さ0.5cmのアルミニウムプレートと400cm
のガラス繊維シートで構成され、土壌深さ20cmに土壌水の流れと垂直に挿入された。捕集面からフレキシブルPVCチューブを通じて下部に設置した高密度ポリエチレンコンテナに流入した土壌浸透水を、ほぼ一月毎に吸引ポンプで採水し、トリチウム濃度を測定した。本システムはシンプルで、土壌構造を破壊することなく土壌浸透水を調査することができる。本システムによって得られた連続モニタリングデータは、トリチウムの土壌-植物間移行予測のために用いられる。