幌延深地層研究計画で得られた掘削土を用いた埋め戻し材の特性試験(受託研究)

Backfill material characteristics using the bentonite/excavated rock mixture in the Horonobe Underground Research Laboratory Project (Contract research)

杉田 裕 ; 菊池 広人*; 星野 笑美子*

Sugita, Yutaka; Kikuchi, Hirohito*; Hoshino, Emiko*

わが国では、高レベル放射性廃棄物(HLW)は深地層の処分場に埋設される。HLWの竪置き方式の処分場概念では、オーバーパックに封入された廃棄体は緩衝材(ベントナイトとケイ砂の混合材)にくるまれた状態で鉛直に掘削された処分孔に埋設される。そして、処分坑道は、埋め戻し材(ベントナイトと掘削ズリの混合材)で埋め戻された後、コンクリートプラグで閉塞される。日本原子力研究開発機構は、埋め戻し材で起こると考えられる熱-水-応力-化学連成挙動を把握するため、幌延深地層研究センターで発生した掘削ズリを用いた埋め戻し材の(1)膨潤圧試験、(2)透水試験、(3)熱物性測定、(4)一軸圧縮試験、(5)水分ポテンシャル測定、及び(6)浸潤試験を実施し、膨潤圧,透水係数,熱伝導率等のデータを得た。これらの試験データは、幌延深地層研究センターで実施中の実規模原位置試験に用いられる。

In Japan, high-level radioactive waste (HLW) will be buried in a purpose built repository in deep underground. In the vertical disposal concept of HLW, nuclear waste canisters will be emplaced in excavated vertical disposal holes, surrounded by bentonite/sand mixture. And the galleries will be backfilled with bentonite/excavated rock mixture, which will be isolated with a concrete plug. Japan Atomic Energy Agency has performed swelling test, permeability test, thermal property measurement, uniaxial compression test, water potential measurement and infiltration tests to identify coupled thermal-hydraulic-mechanical-chemical behavior that will operate in the backfill material using excavated rock in the Horonobe Underground Research Laboratory (URL). The obtained data will be used to support an ongoing full scale, in-situ experiment being conducted in the Horonobe URL.