深部地質環境の調査・解析技術の体系化に関する研究(平成15年度)

Study on Systemizing the Technology on the Investigation and Analysis of Deep Underground Geological Environment, 2003

小島 圭二*; 大西 有三*; 渡辺 邦夫*; 西垣 誠*; 登坂 博行*; 嶋田 純*; 青木 謙治*

Kojima, Keiji*; Onishi, Yuzo*; Watanabe, Kunio*; Nishigaki, Makoto*; Tosaka, Hiroyuki*; Shimada, Jun*; Aoki, Kenji*

本年度は、地表から深部にいたる地質環境を把握するための調査・解析技術の体系化を目標に、(1)「深部地質環境の調査・解析技術の実用化にむけた研究開発課題に関する研究」(2)「深部地質環境の調査・解析手法の高度化・体系化に関する研究」を、前年度に引き続き実施して次のような成果を得た。(1)に関しては、前年度抽出した、1)処分技術、2)安全評価、3)地質環境の各分野の課題のうち、次の項目について、具体的な試験・計測と解析・分析を実施した。またその成果を踏まえて、それぞれの中間分野の研究課題についての検討をおこなった。1)処分技術の観点で抽出された深部地質環境の調査・解析技術に関する研究: ・微小破壊音(AE)計測による、掘削影響領域(EDZ)の評価技術 ・低透水性岩盤に対するフラクチャーシーリング技術 2)安全評価の観点で抽出された深部地質環境の調査・解析技術に関する研究: ・放射性核種の移行過程で重要な、金属含水酸化物(非晶質)の沈殿生成と安定性、結晶性酸化物への変化 3)地質環境の観点で抽出された深部地質環境の調査・解析に関する研究: ・地下施設で遭遇すると考えられる断層周辺の割れ目分布特性と長期的な挙動予測 ・岩盤割れ目の2次的物質(鉄酸化物・炭酸塩など)による自然のシーリング過程と物質移動への長期的影響 (2)に関しては、JNCが計画・実施中の、サイトを特定した調査・解析の高度化・体系化の研究開発の流れに、当委員会メンバーが常日頃おこなっている、どちらかというと基礎的な要素技術の研究・開発の成果を高度化技術として取り込めるか、下記の項目の研究・開発について、その成果の評価と実用化への道を議論した。1)割れ目系岩盤の水理解析への遺伝的アルゴリズムの導入 2)割れ目岩盤中の水みちのトレーサー試験解析ツールの適用性評価 3)光ファイバーを用いた、地盤内の水温・水圧計測システム 4)物質移行と広域地下水循環系のモデリングング 5)安定同位体による地下水流動機構の把握

The following was done in this year with the aim of systemizing the technology on the investigation and analysis to grasp deep underground geological environment in relation to the radioactive waste disposal. (1) The study to extract the research and development (R&D) subjects turned to the practical investigation and analysis of deep underground geological environment. (2) The study on the advanced technical basis of the investigation and analysis of deep underground geological environment. It continued in the former year and got the following results. Concerning (1), the concrete investigation, measurement and numerical / chemical analysis were enforced about the following item and extracted some subjects with the viewpoint of radioactive waste disposal. 1: The subjects extracted with the viewpoint of the repository design and engineering technology. *The evaluation technique of the excavation disturbed zone (EDZ) by acoustic emission (AE) or micro seismicity measurement. *Fracture sealing technique such as vibration grouting toward low permeable rock mass. 2: The subject extracted with the viewpoint of the safety assessment. *Precipitation of the metal hydroxide (non-crystallized) through migration process in rock mass and change to the crystallized oxide.3: The subjects extracted with the viewpoint of the geological environment. *Fracture distribution characteristics around the fault, it can think to meet in the underground facilities and the prediction of long term activities of the fault. *Natural sealing process by the secondary filling materials (iron oxide and carbonate etc.) in the fracture of rock mass and that influence which may be given to the long-term migration and release of nuclides. The advanced research subjects among the each field of 1, 2, 3 were also discussed. Concerning (2), the evaluation of the results and a way to the practical use were discussed on the R&D activities of the following item.