ボーリング孔が核種移行に及ぼす影響に係る解析的研究

Analytical study of the effect of borehole on nuclide migration

澤口 拓磨 ; 高井 静霞 ; 打越 絵美子*; 武田 聖司 

Sawaguchi, Takuma; Takai, Shizuka; Uchikoshi, Emiko*; Takeda, Seiji

放射性廃棄物の中深度処分では、モニタリング用のボーリング孔内が、核種の移行経路にならないように適切に埋戻されているかを確認する必要がある。本研究では、埋戻されたボーリング孔が、核種移行に影響を与える程度を把握するため、水理地質構造やボーリング孔に係る条件を変動させた地下水流動解析を実施した。その結果、粘土層で隔離された帯水層に1本の孔が存在し、その孔が高透水性の砂で埋戻された場合、孔周辺数十mを流れる地下水は孔に沿った流向に変化し、孔が存在しない場合の平均流速に比べて3倍程度大きくなった。一方、低透水性のベントナイトでボーリング孔が埋戻された場合、流向・流速は孔が存在しないケースと変わらなかった。また、孔間距離が20mである2本のボーリング孔が存在し、砂による埋戻しを想定した場合、孔間の領域や2本の孔を通る経路の流速が増加する結果となった。さらに、水理地質構造の違いがこのようなボーリング孔の存在によって懸念される地下水の流向/流速変化に与える影響を検討した。

In the intermediate depth disposal of radioactive waste, it is necessary to confirm that the monitoring boreholes are properly backfilled to prevent potential migration pathways for radioactive materials. In this study, groundwater flow analysis was performed to understand the effects of backfilled boreholes on radionuclide migration by varying conditions related to the boreholes and their surrounding hydrogeologic structure. The results showed that in the case of a single borehole in an aquifer isolated by clay layer, when the borehole was backfilled with highly permeable sand, groundwater flowing several tens of meters around the borehole changed the flow direction along the borehole and the average flow velocity was approximately three times greater than that in the case of no borehole. On the other hand, when the borehole was backfilled with low permeability bentonite, the flow direction and velocity were no different. In addition, assuming the presence of two boreholes backfilled with sand and spaced 20 m apart, the flow velocities through two boreholes and in the geological medium between their boreholes were increased. Furthermore, the effects of different hydrogeologic structures on flow direction and velocity associated with the borehole presence were evaluated.