放射性廃棄物の中深度処分におけるボーリング孔閉鎖確認に係る研究

Study on confirmation of borehole closure for intermediate disposal of radioactive waste

澤口 拓磨 ; 村上 裕晃  ; 竹内 竜史  ; 高井 静霞 ; 笹川 剛  ; 武田 聖司 

Sawaguchi, Takuma; Murakami, Hiroaki; Takeuchi, Ryuji; Takai, Shizuka; Sasagawa, Tsuyoshi; Takeda, Seiji

放射性廃棄物の中深度処分では、管理期間終了後、モニタリング用のボーリング孔が放射性物質の有意な移行経路とならないように閉塞される必要があるが、現時点では当該孔が適切に閉塞されたことを確認するための手法は確立しておらず、閉鎖確認時にその妥当性を判断するための科学的知見が不足している。そこで、本研究では、閉鎖確認手法を整備するため、ボーリング孔閉塞に関する知見を踏まえつつ、ボーリング孔の閉鎖に対し確認すべき事項を明らかにするための試験的、解析的検討を行った。試験的検討では、実際の孔内を想定したセル内でのベントナイトブロックの膨潤挙動及び透水性を把握するための室内試験を実施し、初期含水比が膨潤後のベントナイトブロックの内部構造に影響を与えることが示唆された。また、解析的検討については、ボーリング孔内及びその周辺岩盤が移行経路とならないために留意が必要と考えられる水理地質構造に対して、閉塞材の条件がボーリング孔の閉塞性に与える影響を把握するための地下水流動解析を実施し、掘削損傷領域へのグラウト充填等が当該移行経路とならない閉塞材条件であることを示した。

In the intermediate depth disposal of radioactive waste, the monitoring boreholes are backfilled and sealed at the end of the monitoring period to prevent potential migration pathways for radioactive materials. However, the method to confirm whether the borehole is properly sealed has not been established, and there is a lack of scientific knowledge to determine the validity of borehole sealing. The aim of this study is to develop the confirmation method. Therefore, based on previous studies, experimental and analytical considerations were performed to identify the confirmation points of borehole sealing. In the former, laboratory experiments were performed to understand the swelling behavior and permeability of bentonite block in the borehole. These results indicated that the initial water content of the bentonite block could affect the internal structure after swelling. In the latter, groundwater flow analyses were performed for the hydrogeological structures with backfilled boreholes to understand the effect of backfill conditions on the borehole sealing. It was shown that the backfill conditions to prevent the formation of water pathways in the borehole were the grouting BDZ (Borehole Disturbed Zone), etc.