幌延深地層研究計画 令和5年度調査研究成果報告

Horonobe Underground Research Laboratory Project Investigation Report 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(以下、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」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、ダクティリティインデックスを用いた透水性評価手法の検証および水圧擾乱試験から原位置の地圧の状態を推定する手法の検討などを実施した。地下施設整備を再開し、350m調査坑道に新たに3本の坑道を掘削するとともに、東立坑および換気立坑の掘削を実施した。令和5年度末現在、350m調査坑道の拡張(坑道延長66m)を終了し、立坑の掘削深度は、東立坑で深度424m、換気立坑で深度393mである。また、令和5年2月から開始した幌延国際共同プロジェクト(Horonobe International Project: HIP)では、管理委員会やタスク会合を通じて参加機関との議論を行い、原位置試験や解析などの実施計画を検討するとともに、研究の進捗状況について確認、議論を行った。令和5年度末現在、原子力機構を含め、8つの国と地域から11の組織が参加している。幌延深地層研究計画の成果は、原子力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 2023, 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 nearfield 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". The validation of a method for assessing permeability using the Ductility Index and a method for estimating the state of in-situ ground pressure from hydraulic perturbation tests were investigated as part of the study "Understanding of buffering behaviour of sedimentary rock to natural perturbations". In FY2023, we resumed construction of the subsurface facilities, 3 new tunnels in the 350 m gallery and resumed excavation of the East Access Shaft and the Ventilation Shaft. By the end of FY2023, the 350 m gallery extension (tunnel extension 66 m) had been completed, and the depths of the East Access Shaft and Ventilation Shaft were GL-424 m and GL-393 m respectively.