幌延深地層研究計画令和4年度調査研究成果報告

Horonobe Underground Research Laboratory Project Investigation Report for the 2022 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(原子力機構)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4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」の3つの研究課題を対象に調査研究を実施した。具体的には、「実際の地質環境における人工バリアの適用性確認」では、人工バリア性能確認試験および物質移行試験を、「処分概念オプションの実証」では、人工バリアの定置・品質確認などの方法論に関する実証試験および高温度等の限界的条件下での人工バリア性能確認試験を実施した。また、「地殻変動に対する堆積岩の緩衝能力の検証」では、水圧擾乱試験などによる緩衝能力の検証・定量化および地殻変動による人工バリアへの影響・回復挙動試験を実施した。また、国内外の機関と連携して研究開発を推進するため、幌延国際共同プロジェクト(Horonobe International Project: HIP)を令和5年2月から開始した。HIPの主な目的は、処分場の設計・操業・閉鎖や地層処分における先進的な安全評価技術や工学技術を開発・実証すること、また、参加機関の間でこれまでに開発された膨大な知識や経験を共有・移転することにより、次世代の技術者や研究者を育成することである。令和4年度末現在、原子力機構を含め、6つの国と地域から6つの組織がHIPに参加している。幌延深地層研究計画の成果は、日本原子力研究開発機構における他の研究開発拠点での成果と合わせて一連の地層処分技術として、処分事業や安全規制に適宜反映していく。そのため、国内外の研究機関との連携を図り、大学などの専門家の協力を得つつ、本計画を着実かつ効率的に進めていく。また、研究開発業務の透明性・客観性を確保する観点から研究計画の策定から成果までの情報を積極的に公表し、特に研究成果については国内外の学会や学術誌などを通じて広く公開していく。

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 2022, we continued R&D on "Study on near-field system performance in geological environment", "Demonstration of repository design options", and "Understanding of buffering behaviour of sedimentary rock to natural perturbations". These are identified as key R&D on challenges to be tackled in the Horonobe underground research plan for the fiscal year 2020 onwards. Specifically, "full-scale engineered barrier system (EBS) performance experiment" and "solute transport experiment with model testing" were carried out as part of "Study on near- field system performance in geological environment". "Demonstration of engineering feasibility of repository technology" and "evaluation of EBS behaviour over 100C" were addressed for "Demonstration of repository design options". A study on "Understanding of buffering behaviour of sedimentary rock to natural perturbations" was also implemented in two areas, "evaluation of intrinsic buffering against endogenic and exogenic processes" and "development of techniques for evaluating excavation damaged zone (EDZ) self-sealing behaviour after backfilling". The Horonobe International Project (HIP) was initiated in February 2023 to promote research and development in collaboration with national and international organizations.