ガス移行挙動モデルの検討

Survey on the State of the Arts of development of Gas Migration Models in Barrier System

山本 幹彦*; 大場 敏行*

Yamamoto, Mikihiko*; not registered

高レベル放射性廃棄物の処分場内で発生すると考えられるガスの影響を,現実的な手法,データにより評価することを目的として,緩衝材中のガス移行挙動については,これまでブレイクスルー時の圧力と膨潤応力,試料の密度とブレイクスルー圧力及びガス浸透率との関係を実験的に明らかにし,緩衝材の基本的な透気特性の把握を進めてきた。また,第2次とりまとめではこれらのデータと諸外国の研究結果等を参考に,既存の2相流解析コード(TOUGH2)を用いてガス発生の影響を概略的に評価した。今後は環境条件をパラメータとしたデータの拡充,国際共同研究等によるモデル開発,ならびに地下研究施設での原位置試験によるモデルの検証等を通じて,モデルの信頼性向上と評価手法の確立を図ることが必要とされている。このような観点から,本年度は核燃料サイクル開発機構殿にて実施したガス移行可視化試験の結果を対象としてTOUGH2 改良コードによる解析を実施し,従来の2相流モデルでは高スメクタイト密度の粘土系材料中のガス移行挙動を模擬することは,特にブレイクスルー後の急激なガスフラックスの変化と極微量の間隙水排出量を模擬することが困難であるが,Kozeny-Carman モデルを応用した改良型モデルでは模擬可能であることが明らかとなった。諸外国のガス移行評価に関わる研究については,EU 圏内の国際共同研究における議論を中心として,ガス影響評価に係る技術開発の現状と今後の課題について情報の収集を行った。また,今後わが国において実施が予定される幌延深地層研究計画に組入れることを目的として,諸外国における同様の試験の経緯も参考としてガス移行原位置試験計画の概略検討を実施することにより,必要となる試験項目と試験技術,試験の全体フロー,及び実施工程等について検討を行った。

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