Countermeasures against piping and erosion of bentonite buffer; Piping inhibition due to pre-hydration

緩衝材の流出抑制対策に関する検討; プレハイドレーションによる水みち形成の抑制について

白瀬 光泰*; 石井 智子*; 小林 一三*; 城 まゆみ*; 小野 誠*; 中山 雅 

Shirase, Mitsuyasu*; Ishii, Tomoko*; Kobayashi, Ichizo*; Jo, Mayumi*; Ono, Makoto*; Nakayama, Masashi

日本における有望な地層処分概念のひとつに、竪置き方式があり、竪置き方式では、処分孔壁と緩衝材の外側との間に一定の隙間(ギャップ)が存在する。緩衝材の処分孔への定置後、緩衝材が地下水と接触して膨潤することによって期待する機能(自己シール等)が発揮されて、この機能によって緩衝材外側と岩盤とのギャップが埋められることとなる。しかしながら、緩衝材が膨潤して機能を発揮する前に、岩盤と緩衝材の外側のギャップを流れる処分孔内湧水の状況によっては、孔内湧水と接触する緩衝材表面からベントナイトが孔外へ流出する可能性があり、人工バリアの機能低下につながる可能性が危惧される。上記の課題に対し、RWMCでは、竪置き・ブロック方式を対象とし、緩衝材の流出が期待する機能に与える影響の程度を把握するとともに、緩衝材の流出抑制に資する工学的対策の研究を進めている。工学的対策の研究の一つとして、RWMCは、緩衝材の定置直後に人工的な給水を行って膨潤させるプレハイドレーションに関する試験を実施した。

A candidate emplacement concept of the engineered barrier system (EBS) for geological disposal in Japan is vertical emplacement option, which has a certain gap is between the wall of the disposal hole and the buffer material. This gap is considered to be filled with the swollen buffer material (self-sealing function) when the underground water is infiltrated to the buffer material. However, some underground water flow conditions such as a pipe-shaped water channel induce erosion of the buffer material, which causes lowering of the function of the EBS. Therefore, RWMC (Radioactive Waste Management Funding and Research Center) studies engineering countermeasures against piping and erosion. RWMC used an intentional water supply system to test the pre-hydration of bentonite buffers.