人工バリアにおける緩衝材挙動評価研究

Research on evaluation of buffer materials in the engineered barrier

千々松 正和*; 雨宮 清*; 山下 亮*

Chijimatsu, Masakazu*; Amemiya, Kiyoshi*; Yamashita, Ryo*

地層処分を確実に行なうためには、人工バリアの健全性を確保する必要がある。人工バリアの健全性において重要な要因の一つとなるのが緩衝材の施工技術である。緩衝材が設計要件に基づいて施工されることによって人工バリアの健全性は確保することができると考えられる。本研究では、緩衝材をブロックで施工した場合に考えられるブロック間や岩盤あるいはオーバーパックとの隙間の充填性に関する検討を実施した。また、施工された緩衝材内には、処分後、廃棄体からの発熱、地下水の浸潤、周辺岩盤からの地圧や緩衝材の膨潤といった連成挙動が発現すると考えられる。これらの現象を理解、評価するためには、人工バリアを対象とした原位置での実規模試験の情報に基づき、適切なモデルを構築する必要がある。ここでは、スウェーデン・エスポ島で行なわれている実規模緩衝材を用いた実証試験(Prototype Repository Project)の技術検討を実施した。さらに熱-水-応力連成現象に関する国際共同研究(DECOVALEX III)に参加し、連成モデルの開発と評価を実施した。

In order to achieve the geological disposal of radioactive waste in safe, it is necessary to ensure the stability of the engineered barrier system (EBS). One of the most important factors for the stability of the EBS is the disposal technology. It is considered that the stability of the EBS is secured by the properly emplacement based on the design requirement. In this research, the methods filling the gap between buffer and rock or buffer and overpack were examined. Bentonite pellets were tested as the filling materials. After emplacement of the engineered barrier system, it is expected that the near-field environment will be impacted by phenomena such as heat dissipation by conduction and other heat transfer mechanisms, infiltration of groundwater from the surrounding in to the engineered barrier system, stress imposed by the overburden pressure and generation of swelling pressure in the buffer due to water infiltration. In order to recognize and evaluate these coupled phenomena, it is necessary to make a confidence of the mathematical models and computer codes based on the information about the in-situ experimats regarding the engineered barrier system. In this research, technical investigation about the in-situ full-scale experiment (called Prototype Repository Project) in Aspo HRL facility by SKB of Sweden were performed. Fathermore, the thermo-hydro-mechanical (THM) code named THAMES was validated at the international project, DECOVALEX III.