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論文

Development of a design support system for geological disposal of radioactive waste using a CIM concept

杉田 裕; 蔭山 武志*; 牧野 仁史; 新保 弘*; 羽根 幸司*; 小林 優一*; 藤澤 康雄*; 蒔苗 耕司*; 矢吹 信喜*

Proceedings of 17th International Conference on Computing in Civil and Building Engineering (ICCCBE 2018) (Internet), 8 Pages, 2018/06

本論文は、原子力機構が開発を進めている、地層処分場の設計を合理的に行う設計支援システム(Integrated System for Repository Engineering: iSRE)の開発状況について国際学会において発表するものである。本システム開発の基本的な考え方として、共通のデータモデルを介してプロジェクトの3次元モデル及び関連データを共有するCIM技術を利用している。本論文では、処分事業期間における設計の繰り返しに代表される工学技術についての情報管理の特徴に適合する設計支援システムとして、"iSRE"の機能の検討・設計とプロトタイプの構築、および処分事業で実際に想定される作業を模擬した試行を通じての機能確認について示した。その結果、工学技術に関する情報管理の基礎となり得ると考え検討・設計・試作したiSREのDB機能について、期待していた機能を発揮できる見通しを得るとともに、実用化に向けた課題を抽出した。

報告書

ニアフィールド水理場の長期的変遷評価システム構築に関する研究II(概要)

奥津 一夫*; 森川 誠司*; 高村 尚*; 羽根 幸司*; 田部井 和人*; 佐原 史浩*; 村上 武志*

JNC-TJ8400 2003-050, 140 Pages, 2003/02

JNC-TJ8400-2003-050.pdf:3.13MB

ニアフィールド水理場の長期的変遷評価システムの構築に向けた検討として、このシステムの構成要素となる化学的/力学的変遷挙動解析システムを試作、またそれらの連成方法について検討した。

報告書

ニアフィールド水理場の長期的変遷評価システム構築に関する研究II

奥津 一夫*; 森川 誠司*; 高村 尚*; 羽根 幸司*; 田部井 和人*; 佐原 史浩*; 村上 武志*

JNC-TJ8400 2003-049, 265 Pages, 2003/02

JNC-TJ8400-2003-049.pdf:7.88MB

ニアフィールド水理場の長期的変遷を評価システムの構築に向けた検討として、構成要素となる化学/力学解析システムを試作し、またそれらの連成方法について検討した。

報告書

ニアフィールド水理場の長期的変遷評価システム構築に関する研究(概要)

奥津 一夫*; 森川 誠司*; 高村 尚*; 羽根 幸司*; 高瀬 博康*; DAVID SAVAGE*; 稲垣 学*

JNC-TJ8400 2002-032, 115 Pages, 2002/02

JNC-TJ8400-2002-032.pdf:1.28MB

TRU廃棄物処分場の安全裕度を正確に把握し、より信頼性の高い性能評価を行うためには、バリア材料の変遷挙動を考慮したニアフィールド水理場の長期的変遷評価を可能とする評価システムの構築が必要である。本研究では、ニアフィールド水理場の長期的変遷評価システムの構築に向けた検討として、このシステムの構成要素となる化学的/力学的変遷挙動解析システムの基本仕様並びに全体システムの基本仕様の検討を行った。本年度の研究成果を以下に示す。1)セメント系材料からの浸出液の影響としてニアフィールドで起こる化学的変遷並びにそれに伴い生じる水理学的変遷を評価するシステムの検討を実施した。本年度は、化学的変遷に関する各種プロセスについての文献調査と選択肢の抽出、モデルやデータについての不確実性の提示、予備的モデル化及び簡易解析ツールの作成と感度解析、システム評価モデル及び現象解析モデルにおいて考慮すべきプロセス及び対応する数学モデルの抽出、システム評価モデルの構築のためのソフトウェア構成の最適化、予備的なシステム解析モデルによる例題演習、モデル確証のための実験計画を提示した。2)ベントナイト系材料及びセメント系材料の化学的変質に伴う物理的特性の変化を考慮し、処分場の力学的変遷挙動を評価するシステムの検討を実施した。本年度は、処分場に超長期的に生じうる力学挙動の整理、評価対象とする事象の抽出、ベントナイト系材料の特性を十分考慮できる力学モデルの調査及びプロトタイプを提示した。さらに、力学的変遷挙動解析システムの基本構成を提示した。3)水理・化学連成の化学的変遷評価システムと力学的変遷評価システムを基本構成とし、これを連成させ、ニアフィールドの水理場の解析を実施するためのシステムの検討を実施した。今年度は水理・化学と力学との連成の考え方及びシステム全体の基本構成を提示した。

報告書

ニアフィールド水理場の長期的変遷評価システム構築に関する研究

奥津 一夫*; 森川 誠司*; 高村 尚*; 羽根 幸司*; 高瀬 博康*; DAVID SAVAGE*; 稲垣 学*

JNC-TJ8400 2002-031, 354 Pages, 2002/02

JNC-TJ8400-2002-031.pdf:5.13MB

TRU廃棄物処分場の安全裕度を正確に把握し、より信頼性の高い性能評価を行うためには、バリア材料の変遷挙動を考慮したニアフィールド水理場の長期的変遷評価を可能とする評価システムの構築が必要である。本研究では、ニアフィールド水理場の長期的変遷評価システムの構築に向けた検討として、このシステムの構成要素となる化学的/力学的変遷挙動解析システムの基本仕様並びに全体システムの基本仕様の検討を行った。本年度の研究成果を以下に示す。1)セメント系材料からの浸出液の影響としてニアフィールドで起こる化学的変遷並びにそれに伴い生じる水理学的変遷を評価するシステムの検討を実施した。本年度は、化学的変遷に関する各種プロセスについての文献調査と選択肢の抽出、モデルやデータについての不確実性の提示、予備的モデル化及び簡易解析ツールの作成と感度解析、システム評価モデル及び現象解析モデルにおいて考慮すべきプロセス及び対応する数学モデルの抽出、システム評価モデルの構築のためのソフトウェア構成の最適化、予備的なシステム解析モデルによる例題演習、モデル確証のための実験計画を提示した。2)ベントナイト系材料及びセメント系材料の化学的変質に伴う物理的特性の変化を考慮し、処分場の力学的変遷挙動を評価するシステムの検討を実施した。本年度は、処分場に超長期的に生じうる力学挙動の整理、評価対象とする事象の抽出、ベントナイト系材料の特性を十分考慮できる力学モデルの調査及びプロトタイプを提示した。さらに、力学的変遷挙動解析システムの基本構成を提示した。3)水理・化学連成の化学的変遷評価システムと力学的変遷評価システムを基本構成とし、これを連成させ、ニアフィールドの水理場の解析を実施するためのシステムの検討を実施した。今年度は水理・化学と力学との連成の考え方及びシステム全体の基本構成を提示した。

報告書

TRU廃棄物の処分概念の検討(III)(研究概要)

深沢 栄造*; 田中 益弘*; 山本 博之*; 平 和男*; 山本 正明*; 奥津 一夫*; 羽根 幸司*; 青柳 孝義*; 森川 誠司*; 古市 光昭*

PNC-TJ1100 98-007, 60 Pages, 1998/02

PNC-TJ1100-98-007.pdf:4.47MB

TRU廃棄物は、高レベル放射性廃棄物と比較して発生量が多いが、発熱性があるものが少ないため、深地層中に大空洞を掘削して処分することが合理的である。またTRU廃棄物は、半減期が十万年以上の核種を含有するため、長期間にわたりこれを人間環境から隔離することが要求される。本研究では処分システムの長期健全性に係わる重要事象の検討と、大空洞処分技術の開発、及び設計研究を実施した。本年度の研究成果を以下に示す。1)平成7年度及び8年度に抽出・検討した事象について、漏れがないことを他研究の成果を踏まえて再検討した上で事象を整理した。また抽出された各事象に対する現状の知見、設計の考え方、課題・対応を整理し、今後の検討の方向性を明確にすることができた。2)人工バリア材の体積変化に対するシステム健全性評価の一環として、人工バリア材料のうち、ベントナイトの周辺に空隙が発生したことを想定し、飽和ベントナイトの自己シール状況の把握と止水機能の確認及び体積変化後の密度分布変化を調べた。また、自己シール性確認実験を補完することを目的に飽和ベントナイト試料に対する膨潤試験を行った。これらの結果を基に、人工バリア材の体積変化に対するシステム健全性の評価を行った。3)処分システム閉鎖直後の状態を想定し、不飽和状態における底部ベントナイト層の変形挙動ならびに支持力評価を行った。また、平成7年度に実施した飽和状態における変形挙動に関しても再検討を行った。4)平成8年度の委託研究で調査した「大久保モデル」を用いて試解析を実施し、大空洞の処分システム成立性の見通しを検討した。5)ナトリウム型ベントナイト単体、カルシウム型に変質させたベントナイト単体、天然のカルシウム型ベントナイト単体およびカルシウム型に変質させたベントナイトにケイ砂を混合した材料に対し、飽和水酸化カルシウム水溶液を通水させた系で膨潤圧、透水係数を試験により取得した。6)これまで処分システム設計で考慮しているいくつかの処分方式に対し、数値解析法により空洞の安定性を評価した。解析結果により得られる変形、緩み領域を用いて構造的安定性の評価を行うことができた。

報告書

TRU廃棄物の処分概念の検討(III)(研究委託内容報告書)

深沢 栄造*; 田中 益弘*; 山本 博之*; 平 和男*; 山本 正明*; 奥津 一夫*; 羽根 幸司*; 青柳 孝義*; 森川 誠司*; 古市 光昭*

PNC-TJ1100 98-006, 415 Pages, 1998/02

PNC-TJ1100-98-006.pdf:17.61MB

TRU廃棄物は、高レベル放射性廃棄物と比較して発生量が多いが、発熱性があるものが少ないため、深地層中に大空洞を掘削して処分することが合理的である。またTRU廃棄物は、半減期が十万年以上の核種を含有するため、長期間にわたりこれを人間環境から隔離することが要求される。本研究では処分システムの長期健全性に係わる重要事象の検討と、大空洞処分技術の開発、及び設計研究を実施した。本年度の研究成果を以下に示す。1)平成7年度及び8年度に抽出・検討した事象について、漏れがないことを他研究の成果を踏まえて再検討した上で事象を整理した。また抽出された各事象に対する現状の知見、設計の考え方、課題・対応を整理し、今後の検討の方向性を明確にすることができた。2)人工バリア材の体積変化に対するシステム健全性評価の一環として、人工バリア材料のうち、ベントナイトの周辺に空隙が発生したことを想定し、飽和ベントナイトの自己シール状況の把握と止水機能の確認及び体積変化後の密度分布変化を調べた。また、自己シール性確認実験を補完することを目的に飽和ベントナイト試料に対する膨潤試験を行った。これらの結果を基に、人工バリア材の体積変化に対するシステム健全性の評価を行った。3)処分システム閉鎖直後の状態を想定し、不飽和状態における底部ベントナイト層の変形挙動ならびに支持力評価を行った。また、平成7年度に実施した飽和状態における変形挙動に関しても再検討を行った。4)平成8年度の委託研究で調査した「大久保モデル」を用いて試解析を実施し、大空洞の処分システム成立性の見通しを検討した。5)ナトリウム型ベントナイト単体、カルシウム型に変質させたベントナイト単体、天然のカルシウム型ベントナイト単体およびカルシウム型に変質させたベントナイトにケイ砂を混合した材料に対し、飽和水酸化カルシウム水溶液を通水させた系で膨潤圧、透水係数を試験により取得した。6)これまで処分システム設計で考慮しているいくつかの処分方式に対し、数値解析法により空洞の安定性を評価した。解析結果により得られる変形、緩み領域を用いて構造的安定性の評価を行うことができた。

口頭

地層処分エンジニアリング統合支援システム(iSRE)の開発,4; iSREのプロトタイプの開発状況

吉野 博之*; 藤澤 康雄*; 小林 優一*; 杉田 裕; 蔭山 武志; 羽根 幸司*; 佐原 史浩*; 矢吹 信喜*; 蒔苗 耕司*

no journal, , 

放射性廃棄物の地層処分のための工学技術の知識化ツールとして、百年程度の長期にわたる処分事業の各段階での情報や知識を管理・継承するとともに、蓄積・統合された情報を用いて合理的な処分場の設計を可能とする地層処分エンジニアリング統合支援システムの開発について報告するものである。本編は、支援システムの開発状況について報告する。

口頭

地層処分エンジニアリング統合支援システム(iSRE)の開発,5; iSREのプロトタイプの試運用

羽根 幸司*; 佐原 史浩*; 杉田 裕; 蔭山 武志; 藤澤 康雄*; 吉野 博之*; 小林 優一*; 矢吹 信喜*; 蒔苗 耕司*

no journal, , 

本要旨は、放射性廃棄物の地層処分のための工学技術の知識化ツールとして、百年程度の長期にわたる処分事業の各段階での情報や知識を管理・継承するとともに、蓄積・統合された情報を用いて合理的な処分場の設計を可能とする地層処分エンジニアリング統合支援システムの開発について報告するものである。本編は、iSREの試運用の概要と抽出された課題について報告する。

口頭

地層処分エンジニアリング統合支援システム(iSRE)の開発,6; iSREの実用化に向けた機能の拡充

沼田 太郎*; 藤澤 康雄*; 小林 優一*; 杉田 裕; 蔭山 武志; 羽根 幸司*; 佐原 史浩*; 矢吹 信喜*; 蒔苗 耕司*

no journal, , 

本発表では、放射性廃棄物の地層処分のための工学技術の知識化ツールとして、百年程度の長期にわたる処分事業の各段階での情報や知識を管理・継承するとともに、蓄積・統合された情報を用いて合理的な処分場の設計を可能とする地層処分エンジニアリング統合支援システムの開発について報告する。本編は、iSREのプロトライプの実用化に向けた機能の拡充について報告する。

口頭

地層処分エンジニアリング統合支援システム(iSRE)の開発,7; iSREの実用化に向けたプロトタイプの試運用

羽根 幸司*; 佐原 史浩*; 杉田 裕; 蔭山 武志; 藤澤 康雄*; 沼田 太郎*; 小林 優一*; 矢吹 信喜*; 蒔苗 耕司*

no journal, , 

本発表は、放射性廃棄物の地層処分のための工学技術の知識化ツールとして、百年程度の長期にわたる処分事業の各段階での情報や知識を管理・継承するとともに、蓄積・統合された情報を用いて合理的な処分場の設計を可能とする地層処分エンジニアリング統合支援システムの開発について報告するものである。本編は、iSREの試運用の概要と実用化に向けた課題について報告する。

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