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酒井 隆太郎; 宗像 雅広; 木村 英雄; 大岡 政雄*; 亀谷 裕志*
no journal, ,
放射性廃棄物地層処分の安全評価では、長期に渡る広域地下水流動の評価方法とその不確実性について検討しておくことが重要である。不確実性評価の研究の一環として、本研究では、広域地下水流動解析モデルに重要な水理パラメータである透水係数の不確実性について取り扱った。透水係数の試験結果を左右する要因としては、亀裂,間隙率などの材料特性や動水勾配,水質,温度など試験条件が挙げられ、長期的な地質・地下水環境変化を考慮したモデルでは、隆起・侵食による拘束圧変化からの亀裂の発生,低動水勾配下における動水勾配の変化によって、透水係数が1桁以上変化する可能性があることがわかった。また、海面変化による塩水/淡水交換を模擬した室内透水試験結果から、水質変化によって透水係数が初期値の0.6倍変化する可能性がある結果を得た。すなわち、長期的な地質・地下水環境の変化モデルでは、透水係数の時間変化を取り込むことで不確実性を軽減できるものと考えられる。
平賀 正人; 石井 英一; 新沼 寛明
no journal, ,
地下施設建設時の調査研究段階(第2段階)では、地上からの調査研究段階(第1段階)で構築した地下施設周辺の地質構造モデルの妥当性確認と更新を目的として、坑道内における壁面の地質観察などにより地層の分布や割れ目の連続性・連結性及び発達様式を三次元的に把握することとしている。本報告では、現在掘削している声問層中の詳細な割れ目の三次元分布について、三次元可視化ソフトを用いた解析のプロセスと、その結果の一例を紹介する。三次元可視化ソフトを用いた地質データの表示は、個々のデータの位置関係の把握を容易にするため、割れ目の連続性・連結性及び発達様式の解釈を容易にすることを確認した。今後も掘削の進捗に応じて地質データの入力を継続するとともに、湾曲面に対するスケッチ画像貼付の高精度化など、三次元可視化ソフトを用いた解析の高度化・効率化を図る。
向井 雅之; 島田 太郎; 田中 忠夫; 助川 武則; 中山 真一
no journal, ,
多様な原子力施設で廃止措置が本格化する中、原子力機構安全研究センターでは、国による安全規制を支援する技術資料及びツールの整備のための研究を実施している。核燃料サイクル施設廃止措置の安全評価に関する研究では、安全評価のために必要な検討をとおし、原子炉施設を対象としたコードをベースに評価コードのプロトタイプを作成した。解体時の被ばく線量評価に関する研究では、原子力機構の施設からの汚染配管に対して切断作業を実施し、核種別の飛散率,粒径分布,フィルタの捕集効率の測定を行った。Co-60汚染の飛散率,フィルタの捕集効率等、取得されたデータは既存の推奨値が十分に保守的であることを示した。サイト解放に関する研究では、サイト解放の基準として、残存放射能濃度を解放後の利用シナリオから計算するためのコードの開発と、より現実的な被ばく評価ができるよう外部被ばくの照射ジオメトリ,内部被ばくの詳細評価に関する改良を行った。コードを使用し、代表的な再利用シナリオを設定した試計算を行った。
松崎 達二; 岩月 輝希; 國丸 貴紀; 太田 久仁雄; 茂田 直孝
no journal, ,
沿岸域(海域-陸域)の地質環境調査評価技術の整備は、高レベル放射性廃棄物の地層処分技術に関する重要な研究開発の一つである。このため、北海道幌延地域において、沿岸域の地質環境特性の調査評価技術に関するプロジェクト(以下、沿岸域プロジェクトと表記)を平成19年度から進めている。沿岸域プロジェクトでは、沿岸域特有の地質環境特性を調査するための要素技術の開発とともに調査体系全体にかかわる知見を蓄積し、調査評価技術の信頼性向上と体系的な方法論の確立を目的とする。得られた沿岸域特有の経験的知見について、次世代型サイト特性調査情報統合システム(ISIS)へ反映していく。本発表では、沿岸域特有の調査評価技術に着目し、調査計画体系を整理した例を具体的に示し、今後の方針について述べた。
江橋 健; 川村 淳; 稲垣 学; 柴田 雅博; 千葉 保*
no journal, ,
高レベル放射性廃棄物の地層処分において、将来に渡って現在のテクトニクスが継続すると仮定した場合に、既存断層の拡大・分岐・進展や新規断層の発生等に関する影響は、適切なサイト選定によりその発生が考えにくいと考えられる。一方、断層から離れた場所における岩盤の変位や地震動等に関する影響は完全に回避できないと考えられ、変動シナリオとして取り扱う必要がある。このため、具体的な地質環境の情報を活用しつつ、「地震・断層活動による処分環境条件の変化パターンを変動シナリオとして明らかにすること、抜き出したパターンに対する核種移行モデル・パラメータを整備し、解析を実施すること」が重要となる。本報においては、具体的な地質環境を対象とした影響評価に反映できるよう、堆積岩分布域における地下水シナリオを対象としたうえで、地震・断層活動の影響評価手法について例示的に検討した内容について報告する。
山本 陽一; 前川 恵輔; 横田 秀晴
no journal, ,
日本原子力研究開発機構(原子力機構)は、北海道幌延町で進めている幌延深地層研究計画の中で、新第三紀堆積岩分布域の地表から地下深部に至る地下水流動特性を把握する手法の信頼性向上を目的とした調査研究を実施している。表層水理調査では、表層部の水収支や地下水流動を把握するために、地形や地質区分などを考慮して流域を選定し、気象観測,河川流量調査及び地下水位観測,土壌水分観測,水質の観測等を行っている。これまでに積雪寒冷地域の特徴が観測されるとともに、観測結果から水文学的手法に基づく涵養量を試算した。また、涵養量の信頼性を評価することを目的に、表層部の水収支を精密に観測可能なライシメータを設置し観測を開始した。これまでの観測により、観測地点の土壌水分は60%以上の高い値であること、ライシメータ内外で土壌水分の変動特性が異なることが明らかになった。このことは観測地点の土壌では、水平方向に水分の供給が行われていることを示す。
佐野 満昭; 関谷 美智
no journal, ,
日本原子力研究開発機構は、高レベル放射性廃棄物の地層処分技術に関する研究開発を目的として、北海道幌延町において堆積岩を対象とした地下研究施設を建設中である。地下研究施設は、3本の立坑(東立坑・西立坑:内径6.5m,換気立坑:内径4.5m)と複数の水平坑道からなり、現在2本の立坑(換気立坑,東立坑)の建設を進めている。2009年7月20日時点で、換気立坑は深度250.5m、東立坑は深度140.5mまで到達し、深度140mにおいて東立坑と換気立坑を結ぶ水平坑道が貫通するとともに、西立坑方向へ水平坑道を掘削中である。本報告では、地下施設の建設状況や地山性状,坑道掘削に伴い発生する掘削土(ズリ)や排水の処理の現状について述べる。
稲垣 大介; 佐野 満昭; 津坂 仁和
no journal, ,
立坑の建設では既施工区間に戻って後普請を行うことが困難なため、計測データから早期に支保の健全性を評価する情報化施工が重要である。北海道幌延町で建設している深地層研究計画のための地下施設のうち、立坑については1m区間を2回掘削した後に2m分の覆工コンクリートを打設するショートステップ工法で施工されているが、この工法における変形挙動を評価して後続の設計や施工に反映した事例は少ない。換気立坑(
4.5m),東立坑(6.5m)の支保については、掘削に伴い発生する覆工コンクリートの応力を各許容応力内に収めるように設計していることから、コンクリート打設前から測定される初期内空変位に基づいて算出される初期変形率に着目し、覆工コンクリート応力の収束値との相関関係を把握した。その結果、初期変形率から覆工コンクリートの収束値を推定し、早期に支保の健全性を判断することが可能となった。
宮原 重憲
no journal, ,
幌延深地層研究計画で実施する地下深部を対象とした研究は地球科学の幅広い分野に渡り寄与しており、当計画における研究施設や研究フィールドを国内外に広く開放して他の研究機関との研究協力を行うことで、本計画を効率よく実施してきている。当計画で実施されている主な共同研究としては、地下水流動などに関する調査技術開発,コントロールボーリング技術の開発,地層処分研究開発などがあり、本報告はその現状をまとめたものである。
中村 隆浩; 杉田 裕; 真田 祐幸; 加藤 春實*
no journal, ,
原子力機構は、高レベル放射性廃棄物の地層処分技術に関する研究開発として地下研究施設の建設を伴う幌延深地層研究計画を進めている。本報告は地下研究施設周辺の初期応力の把握とこれまで地上からの調査によって得られている初期応力結果の妥当性の確認を目的とし、換気及び東立坑の深度140m小型試錐座において水圧破砕法・ブレイクアウト法を利用した初期応力測定を実施し、その結果について示すものである。2か所で実施した初期応力の主応力方向の分布・大きさとも、比較的良い一致が認められた。水平面内の最大主応力の値は、その深度の土被り圧にほぼ一致しているものの、既往の結果と比較するとわずかに小さな値であった。また、水平面内の最大主応力の方向については、既往の調査でほぼ東西方向であったが、今回の結果では、東西方向から反時計回りに26度,46度の方向にある結果が得られた。これまでの傾向と異なる原因については、今後、声問層を対象とした深度140m水平坑道及び稚内層を対象とするさらに深い深度の水平坑道での初期応力測定データと比較検討し、明らかにしていく予定である。
中安 昭夫; 安江 健一; 新里 忠史; 道家 涼介; 重廣 道子*
no journal, ,
原子力機構が深地層の研究計画を通じて蓄積してきた地質環境の長期安定性研究に関する経験やノウハウなどの知識を、地層処分事業の各段階で実施される地質環境調査に反映させることを目的として、幌延深地層研究計画で実施している海成段丘を指標とした隆起速度の算出に関する調査を対象とした情報の分析・整理を行い、得られた成果を調査・解析・評価の進め方などに関する判断や意思決定を支援するエキスパートシステムの基礎情報とした。調査の実施から隆起速度の算出に至る一連の調査項目と手順をタスクフローとして整理し、各調査項目(タスク)を実施する際に専門家が行った意思決定のプロセスを決定木により具体化するとともに、IF...THEN形式を用いたルールとして整理した。
杉田 裕; 中村 隆浩; 真田 祐幸; 國丸 貴紀
no journal, ,
原子力機構は、幌延深地層研究所の140m東側調査坑道において水平坑道を対象とした掘削影響領域の幅・物性変化の程度の把握,掘削影響評価手法の確立を目的に掘削影響試験を実施している。これは、掘削する調査坑道(水平坑道)の周囲にボーリング孔を配置し、坑道の掘削前中後に弾性波トモグラフィー調査,孔内載荷試験,透水試験を繰り返し行うものである。間隙水圧計測及び水分計測は自動計測である。これまでに調査坑道掘削前の初期値を取得した。ボーリング孔を掘削するために既に掘削されている坑道の周囲は掘削影響により岩盤が損傷していると考えられるが、弾性波トモグラフィー調査ではこれを反映するように坑道近傍は弾性波の速度が遅く、掘削されている坑道からの距離が遠い地点では速い速度分布であった。間隙水圧は孔口近傍では圧力が低下しているが、岩盤内部に行くにしたがい増加し、定常に達する傾向であった。今後、調査坑道の掘削中に調査を実施し坑道掘削に伴う掘削影響領域の発現の状況を把握するとともに、坑道掘削後も定期的に調査を実施することで、その経時変化に関するデータを取得していく予定である。
松岡 稔幸; 鶴田 忠彦; 竹内 竜史; 三枝 博光; 水野 崇; 平野 享; 竹内 真司; 松井 裕哉; 尾方 伸久; 濱 克宏
no journal, ,
結晶質岩を主な研究対象とした超深地層研究所計画では、深部地質環境の調査・解析・評価技術の基盤の整備と深地層における工学技術の基盤の整備を全体目標とした調査研究を進めている。本稿では、前者の全体目標に関連して実施している研究坑道の掘削を伴う研究段階における地質環境モデルの構築及び研究坑道の掘削による深部地質環境の変化を把握するための調査研究の現状の成果と、今後の調査研究計画の概要について紹介する。
栃木 善克; 舘 幸男
no journal, ,
拡散データベースの利用環境整備を目的として、データベースの定義及びシステムの更新を、信頼性情報にかかわるデータの導入などに重点を置いて実施した。更新したデータベースシステムは、原子力機構のWebページ(http://www.jaea.go.jp)を通じて一般に公開し、利用に供している。このデータベースを活用して、今後実際の地質環境を対象として拡散パラメータの設定をより効果的に行うことが可能になると考える。さらに、データベースの構造や定義などの改良を行い、活用範囲の広い有用なデータベースへと発展させる計画である。
中司 昇
no journal, ,
平成13年3月に開始した幌延深地層研究計画について、計画の概要を述べるとともに、平成13年度末から平成17年度にかけて実施した地上からの調査研究段階(第1段階)の調査研究内容及びその成果、平成17年度後半に開始した坑道掘削(地下施設建設)の調査研究段階(第2段階)の調査研究内容及びこれまでに得られた成果について概括した。第2段階の調査研究については、特に、地下施設内の調査坑道で実施されつつある原位置試験の実績とその後の計画を紹介する。
大貫 敏彦
no journal, ,
幌延地区地下水中のコロイド態元素をサイズ排除カラム-ICPMSにより分析した。その結果、Uはシリカコロイドとともに存在することを明らかにした。
鈴木 義規; 大貫 敏彦; 田中 万也; 香西 直文
no journal, ,
6価ウランの微生物による酸化還元反応への有機酸の影響を調べた。その結果、水溶液中に強い錯形成能を有する有機酸が存在する場合には、U濃度が減少しない。紫外可視分光により溶液中のウランの化学状態を調べた結果、ウラン濃度が減少しない場合にも6価ウランが4価に還元され、ウラン-有機酸錯体として可溶性の化学種として存在することを明らかにした。
鈴木 義規; 大貫 敏彦
no journal, ,
微生物の有する電子伝達物質のひとつであるフラビンモノヌクレオチド(FMN)を介したU(VI)-クエン酸錯体の電気化学的還元について調べた。U(VI)-クエン酸錯体のみを含んだ試料では、0から-0.45Vの間で還元電流はほとんど観測されなかったが、U(VI)-クエン酸錯体とFMNを含んだ試料では、電極で還元されたFMNによるU(VI)-クエン酸錯体の還元に起因する電流が観測された。光透過性薄層電極により還元後の試料の吸収スペクトルを測定したところ、U(IV)に起因する吸収が観測された。以上の結果から、FMNが電極によるU(VI)-クエン酸錯体の還元を触媒することがわかった。
石川 博久
no journal, ,
我が国の高レベル放射性廃棄物の地層処分計画を進めていくうえで、地層処分の技術的信頼性をさらに高め、国民の理解と信頼を得ていくと同時に、実際の処分事業や安全規制の基盤となる技術を確立するため、国として地層処分の基盤研究開発を進めている。本研究開発は、原子力機構が進める研究開発と資源エネルギー庁の調査等事業から構成される。本論では、原子力機構が実施している研究開発の実施状況に加えて、資源エネルギー庁の調査等事業の実施機関が進める研究開発の目的や実施状況を概括的に報告する。
松本 一浩; 齋藤 雄也; 棚井 憲治
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処分場の設計フロー(手順化)に関しては、第2次取りまとめで示された設計の流れが提示されているものの、これまでの検討により、実際の設計においては、各設計項目との複雑な相互関係がある。このため、設計手法の明確化並びに合理化に関する検討を行い、一連の設計作業の全体像についてより具体化し、規制・事業に反映していく必要がある。平成17年度までに、処分場全体設計の具体的な手順に関する検討においては、処分孔竪置き方式における設計手順の検討並びに見直しを行っている。本検討では、今後の課題の一つである処分坑道横置き方式における処分場全体設計フローを構築していくために、処分方式の違いによる設計上の相違点・留意点について整理を行った。