幌延深地層研究計画; 令和5年度調査研究計画

Horonobe Underground Research Laboratory Project; Investigation program for the 2023 fiscal year

中山 雅 

Nakayama, Masashi

幌延深地層研究計画は、日本原子力研究開発機構が堆積岩を対象に北海道幌延町で実施しているプロジェクトである。令和5年度は、「令和2年度以降の幌延深地層研究計画」で示した、「実際の地質環境における人工バリアの適用性確認」、「処分概念オプションの実証」、「地殻変動に対する堆積岩の緩衝能力の検証」について、引き続き調査研究を行う。令和5年度に実施する主な調査研究は以下のとおりである。「実際の地質環境における人工バリアの適用性確認」では、国際共同研究DECOVALEX-2023において人工バリア性能確認試験を対象とした連成解析を行い、その結果について異なる解析コードによる解析結果との比較を通じて適用した解析コードの検証を行う。また、声問層に分布する割れ目を対象とした物質移行特性を評価するためのボーリング調査を継続する。「処分概念オプションの実証」では、搬送定置・回収技術の実証として、地下環境におけるコンクリートの劣化に関する試験および分析を継続する。また、閉鎖技術の実証として、350m調査坑道に新たに掘削する試験坑道の周辺を対象とした物理探査を行い、掘削直後における掘削損傷領域の割れ目の連続性や分布などの初期状態を把握するとともに、これまでに開発した物理探査技術の適用性を確認する。「地殻変動に対する堆積岩の緩衝能力の検証」では、過年度に実施した水圧擾乱試験の結果の解析や、岩石の強度・応力状態と断層/割れ目の水理学的連結性との関係に関する解析を継続する。地下施設の建設・維持管理では、掘削工事を再開し、350m調査坑道の拡張を行うとともに、深度500mに向けた立坑の掘削を開始する。国内外の資金や人材の活用に関する取り組みとして幌延国際共同プロジェクトを本格的に実施する。このプロジェクトでは、令和2年度以降の必須の課題のうち、「実際の地質環境における人工バリアの適用性確認」および「処分概念オプションの実証」に関わる3つのタスク(タスクA:物質移行試験、タスクB:処分技術の実証と体系化、タスクC:実規模の人工バリアシステム解体試験)を設定して調査研究を進める。

The Horonobe Underground Research Laboratory (URL) Project is being pursued by the Japan Atomic Energy Agency (JAEA) to enhance the reliability of relevant technologies for geological disposal of high-level radioactive waste through investigating the deep geological environment within the host sedimentary rocks at Horonobe Town in Hokkaido, north Japan. In the fiscal year 2023, we continue R&D on "Study on near-field system performance in geological environment", "Demonstration of repository design options", and "Understanding of buffering behaviour of sedimentary rocks to natural perturbations". These are identified as key R&D challenges to be tackled in the Horonobe underground research plan for the fiscal year 2020 onwards. In the "Study on near-field system performance in geological environment", we conduct the coupled analysis on the full-scale engineered barrier system performance experiment and test the coupled simulation code through comparison with different simulation codes in the international DECOVALEX-2023 collaboration project. Borehole investigations are also carried out for solute transport experiments in the Koetoi Formation. As for "Demonstration of repository design concept", we carry out in situ experiments and data analysis on concrete deterioration under the subsurface conditions. Geophysical surveys are also carried out around an experimental tunnel to be newly excavated at the 350m gallery and characterise the initial conditions of the excavation damaged zone. For the "Understanding of buffering behaviour of sedimentary rocks to natural perturbations", we analyse the results of the hydraulic disturbance tests conducted in previous years and understand the relationship between rock stress / stress state and fault / fracture hydraulic connectivity. Concerning the construction and maintenance of the subsurface facilities, the 350 m gallery is extended and shafts are sank to a depth of 500 m.