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論文

Current statues of phase II investigations, Mizunami Underground Research Laboratory (MIU) Project

鶴田 忠彦; 内田 雅大; 濱 克宏; 松井 裕哉; 竹内 真司; 天野 健治; 竹内 竜史; 三枝 博光; 松岡 稔幸; 水野 崇

Proceedings of 12th International Conference on Environmental Remediation and Radioactive Waste Management (ICEM '09/DECOM '09) (CD-ROM), 8 Pages, 2009/10

The Mizunami Underground Research Laboratory (MIU) Project, a comprehensive research project investigating the deep underground environment in crystalline rock, is being conducted by the Japan Atomic Energy Agency at Mizunami City, Central Japan. The MIU Project is being carried out in three overlapping phases: Surface-based Investigation (Phase I), Construction (Phase II), and Operation (Phase III), with a total duration of 20 years. Phase I was completed in March 2004, and Phase II investigations associated with the construction of the underground facilities are currently underway. Phase II investigation goals are to evaluate the geological, hydrogeological, hydrogeochemical and rock mechanical models developed in Phase I and to assess changes in the deep geological environment caused by the construction of underground facilities. Geological mapping, borehole investigations for geological, hydrogeological, hydrochemical and rock mechanical studies are being carried out in shafts and research galleries in order to evaluate the models. Long-term monitoring of changes in groundwater chemistry and pressure associated with the construction of the underground facilities continue around the MIU site, using existing boreholes and monitoring systems. This paper summarizes the current statues of the MIU Project on results of the Phase II investigations to date.

報告書

超深地層研究所計画 年度計画書(2009年度)

竹内 真司; 見掛 信一郎; 西尾 和久; 鶴田 忠彦; 天野 健治; 松岡 稔幸; 早野 明; 竹内 竜史; 三枝 博光; 大山 卓也; et al.

JAEA-Review 2009-017, 29 Pages, 2009/08

JAEA-Review-2009-017.pdf:3.69MB

独立行政法人日本原子力研究開発機構東濃地科学センターでは、地層処分技術に関する研究開発のうち深地層の科学的研究(地層科学研究)の一環として、結晶質岩(花崗岩)を対象とした超深地層研究所計画を進めている。本計画は、「第1段階:地表からの調査予測研究段階」,「第2段階:研究坑道の掘削を伴う研究段階」,「第3段階:研究坑道を利用した研究段階」の3段階からなる約20年の計画であり、現在は、第2段階である「研究坑道の掘削を伴う研究段階」を進めている。本計画書は、2002年2月に改訂した「超深地層研究所地層科学研究基本計画」に基づき、2009年度の超深地層研究所計画の(1)調査研究計画、(2)施設建設計画、(3)共同研究計画等を示したものである。

論文

An Empirical probabilistic approach for constraining the uncertainty of long-term solute transport predictions in fractured rock using in situ tracer experiments

内田 雅大; Dershowitz, W.*; Lee, G.*; Shuttle, D.*

Hydrogeology Journal, 17(5), p.1093 - 1110, 2009/07

 被引用回数:8 パーセンタイル:27.77(Geosciences, Multidisciplinary)

原位置トレーサー試験は、通常数時間から数か月という短い期間で、人工的に発生させた速い流速条件下で実施されるのに対して、安全評価においては1万年以上の長期間で、かつ自然状態の遅い流速場が対象となるため、原位置トレーサー試験が安全評価に果たす役割については国際的に議論がなされてきた。本論文においては、亀裂内部には空隙率の高い断層ガウジなどの粘土物質が存在し、短期間のトレーサー試験に大きな影響を及ぼしている可能性に着目し、亀裂内部構造として、従来モデル化されてきた健岩部に加えて、断層ガウジ,亀裂表面鉱物,変質部についても陽にモデル化を行った。この亀裂の内部構造を反映したモデルを用いて、スウェーデンSKBがエスポ地下研究施設で行ったSTT-1bトレーサー試験の破過曲線を説明可能なモデルを構築し、原位置トレーサー試験に対してキャリブレーションを行ったモデルと行わないモデルについて、安全評価の条件下での破過曲線を評価し、原位置トレーサー試験がどの程度安全評価条件での不確実性を低減可能かの検討を行った。検討の結果、原位置トレーサー試験に対してキャリブレーションを行ったモデルは、安全評価条件での不確実性の幅が低減しており、原位置トレーサー試験は亀裂の内部構造をモデル化することにより安全評価の不確実性低減に寄与できる可能性が示された。

報告書

超深地層研究所計画 年度報告書(2007年度)

西尾 和久; 松岡 稔幸; 見掛 信一郎; 鶴田 忠彦; 天野 健治; 大山 卓也; 竹内 竜史; 三枝 博光; 濱 克宏; 水野 崇; et al.

JAEA-Review 2009-002, 88 Pages, 2009/03

JAEA-Review-2009-002-1.pdf:29.31MB
JAEA-Review-2009-002-2.pdf:35.38MB

独立行政法人日本原子力研究開発機構東濃地科学センターでは、「地層処分技術に関する研究開発」のうち深地層の科学的研究(地層科学研究)の一環として、結晶質岩(花崗岩)を対象とした超深地層研究所計画を進めている。本計画は、「第1段階; 地表からの調査予測研究段階」,「第2段階; 研究坑道の掘削を伴う研究段階」,「第3段階; 研究坑道を利用した研究段階」の3段階からなる約20年の計画であり、現在は、第2段階である「研究坑道の掘削を伴う研究段階」を進めている。本報告書は、2002年2月に改訂した「超深地層研究所基本計画」に基づき、超深地層研究所計画の第2段階「研究坑道の掘削を伴う研究段階」における2007年度に実施した(1)調査研究,(2)施設建設,(3)共同研究等の成果を取りまとめたものである。

報告書

超深地層研究所計画 年度報告書(2006年度)

西尾 和久; 松岡 稔幸; 見掛 信一郎; 鶴田 忠彦; 天野 健治; 大山 卓也; 竹内 竜史; 三枝 博光; 濱 克宏; 吉田 治生*; et al.

JAEA-Review 2009-001, 110 Pages, 2009/03

JAEA-Review-2009-001.pdf:49.84MB

独立行政法人日本原子力研究開発機構(原子力機構)東濃地科学センターでは、「地層処分技術に関する研究開発」のうち深地層の科学的研究(地層科学研究)の一環として、結晶質岩(花崗岩)を対象とした超深地層研究所計画を進めている。本計画は、「第1段階; 地表からの調査予測研究段階」、「第2段階; 研究坑道の掘削を伴う研究段階」、「第3段階; 研究坑道を利用した研究段階」の3段階からなる約20年の計画であり、現在は、第2段階である「研究坑道の掘削を伴う研究段階」を進めている。本報告書は、2002年2月に改訂した「超深地層研究所基本計画」に基づき、超深地層研究所計画の第2段階「研究坑道の掘削を伴う研究段階」における2006年度に実施した(1)調査研究、(2)施設建設、(3)共同研究等の成果を取りまとめたものである。

報告書

超深地層研究所計画 年度報告書(2005年度)

西尾 和久; 松岡 稔幸; 見掛 信一郎; 鶴田 忠彦; 天野 健治; 大山 卓也; 竹内 竜史; 三枝 博光; 濱 克宏; 吉田 治生*; et al.

JAEA-Review 2008-073, 99 Pages, 2009/03

JAEA-Review-2008-073-1.pdf:37.33MB
JAEA-Review-2008-073-2.pdf:37.16MB

独立行政法人日本原子力研究開発機構(原子力機構)東濃地科学センターでは、「地層処分技術に関する研究開発」のうち深地層の科学的研究(地層科学研究)の一環として、結晶質岩(花崗岩)を対象とした超深地層研究所計画を進めている。本計画は、第1段階「地表からの調査予測研究段階」,第2段階「研究坑道の掘削を伴う研究段階」,第3段階「研究坑道を利用した研究段階」の3段階からなる約20年の計画であり、現在は、第2段階である「研究坑道の掘削を伴う研究段階」を進めている。本報告書は、2002年2月に改訂した「超深地層研究所基本計画」に基づき、超深地層研究所計画の第2段階「研究坑道の掘削を伴う研究段階」における2005年度に実施した(1)調査研究,(2)施設建設,(3)共同研究等の成果を取りまとめたものである。

報告書

超深地層研究所計画 年度計画書(2008年度)

西尾 和久; 大山 卓也; 見掛 信一郎; 水野 崇; 三枝 博光; 竹内 竜史; 天野 健治; 鶴田 忠彦; 濱 克宏; 瀬野 康弘; et al.

JAEA-Review 2008-072, 28 Pages, 2009/02

JAEA-Review-2008-072.pdf:11.8MB

独立行政法人日本原子力研究開発機構(原子力機構)東濃地科学センターでは、地層処分技術に関する研究のうち深地層の科学的研究(地層科学研究)の一環として、結晶質岩(花崗岩)を対象とした超深地層研究所計画を進めている。本計画は、「第1段階; 地表からの調査予測研究段階」,「第2段階; 研究坑道の掘削を伴う研究段階」,「第3段階; 研究坑道を利用した研究段階」の3段階からなる約20年の計画であり、現在は、第2段階である「研究坑道の掘削を伴う研究段階」を進めている。本計画書は、2002年2月に改訂した「超深地層研究所基本計画」に基づき、2008年度の超深地層研究所計画の(1)調査研究計画,(2)施設建設計画,(3)共同研究計画等を示したものである。

論文

Simple model representations of transport in a complex fracture and their effects on long-term predictions

Tsang, C.-F.*; Doughty, C.*; 内田 雅大

Water Resources Research, 44(8), p.W08445_1 - W08445_13, 2008/08

 被引用回数:7 パーセンタイル:22.28(Environmental Sciences)

亀裂中の開口幅の不均質性,亀裂内の小亀裂,断層ガウジ,小亀裂に囲まれたブロック,健岩部などの要素を考慮したモデルを「現実的モデル」として構築し、粒子追跡法を用いて核種移行計算を行い、短期間の原位置トレーサー試験と自然の動水勾配(0.001)下での長期のトレーサーの破過曲線をモデル化し、得られた破過曲線を「真」と仮定した。通常性能評価で用いられる平行平板モデル(単一開口幅で、単一のマトリクスを考慮)と開口幅の不均質性追加したモデルで、自然の動水勾配下でのトレーサーの長期挙動について以下の2つのシミュレーションを行い、「真」の結果と比較した。(1)原位置トレーサー試験の破過曲線に対するフィッティングを行ったモデル,(2)室内実験で得られたパラメータを用いたモデル。その結果、(1)のモデルは「真」の破過曲線に対してピーク時間が10-100倍遅くピーク濃度を1/50-1/300過少評価し非保守的結果が得られた。また、(2)のモデルは「真」の破過曲線に対してピーク時間が1/50早く、ピーク濃度が50倍過大評価され保守的な結果が得られた。これらから、亀裂の内部構造を適切に考慮する必要があることが明らかとなった。

報告書

超深地層研究所計画 年度計画書(2007年度)

西尾 和久; 水野 崇; 大山 卓也; 中間 茂雄; 三枝 博光; 竹内 竜史; 天野 健治; 鶴田 忠彦; 濱 克宏; 弥富 洋介; et al.

JAEA-Review 2007-038, 31 Pages, 2007/12

JAEA-Review-2007-038.pdf:11.5MB

独立行政法人・日本原子力研究開発機構(原子力機構)東濃地科学センターでは、地層処分技術に関する研究のうち深地層の科学的研究(地層科学研究)の一環として、結晶質岩(花崗岩)を対象とした超深地層研究所計画を進めている。本計画は、「第1段階;地表からの調査予測研究段階」,「第2段階;研究坑道の掘削を伴う研究段階」,「第3段階;研究坑道を利用した研究段階」の3段階からなる約20年の計画であり、現在は、第2段階である「研究坑道の掘削を伴う研究段階」を進めている。本計画書は、2002年2月に改訂した「超深地層研究所基本計画」に基づき、2007年度の超深地層研究所計画の(1)調査研究計画,(2)施設建設計画,(3)共同研究計画等を示したものである。

報告書

超深地層研究所計画 年度計画書(2006年度)

西尾 和久; 水野 崇; 大山 卓也; 中間 茂雄; 三枝 博光; 竹内 竜史; 天野 健治; 鶴田 忠彦; 濱 克宏; 弥富 洋介; et al.

JAEA-Review 2007-037, 29 Pages, 2007/12

JAEA-Review-2007-037.pdf:13.06MB

独立行政法人・日本原子力研究開発機構(原子力機構)東濃地科学センターでは、地層処分技術に関する研究のうち深地層の科学的研究(地層科学研究)の一環として、結晶質岩(花崗岩)を対象とした超深地層研究所計画を進めている。本計画は、「第1段階;地表からの調査予測研究段階」,「第2段階;研究坑道の掘削を伴う研究段階」,「第3段階;研究坑道を利用した研究段階」の3段階からなる約20年の計画であり、現在は、第2段階である「研究坑道の掘削を伴う研究段階」を進めている。本計画書は、2002年2月に改訂した「超深地層研究所基本計画」に基づき、2006年度の超深地層研究所計画の(1)調査研究計画,(2)施設建設計画,(3)共同研究計画等を示したものである。

報告書

超深地層研究所計画における地表からの調査予測研究段階(第1段階)研究成果報告書

三枝 博光; 瀬野 康弘; 中間 茂雄; 鶴田 忠彦; 岩月 輝希; 天野 健治; 竹内 竜史; 松岡 稔幸; 尾上 博則; 水野 崇; et al.

JAEA-Research 2007-043, 337 Pages, 2007/03

JAEA-Research-2007-043.pdf:28.14MB

本報告書は、結晶質岩を対象として、日本原子力研究開発機構が岐阜県瑞浪市で進めている深地層の研究施設計画である超深地層研究所計画における第1段階(地表からの調査予測研究段階)の調査研究成果をまとめたものである。この報告書では、第1段階の目標に対して調査研究の成果を適切に取りまとめるとともに、課題を抽出・整理し、第2段階(研究坑道の掘削を伴う研究段階)以降の調査研究の必要性について言及した。具体的には、結晶質岩(硬岩)を対象とした調査・評価のための方法論を示すとともに、重要な調査技術や解析技術を整備した。また、処分事業の基盤技術となる技術的知見やノウハウなどを整理した。さらに、第1段階において残された課題を整理し、第2段階以降の調査研究の必要性を明確化した。ここで取りまとめる成果は、地層処分技術の知識基盤として整備されるばかりでなく、処分事業並びに安全規制の両面を支える技術基盤の強化を図っていくうえで、有効に活用されるものである。

論文

Modeling of radionuclide migration through fractured rock in a HLW repository with multiple canisters

Lim, D.-H.*; 内田 雅大; 畑中 耕一郎; 澤田 淳

Materials Research Society Symposium Proceedings, Vol.1107, p.567 - 575, 2007/00

An integrated numerical model for groundwater flow and radionuclide migration analyses in a water-saturated HLW repository with a multiple-canister configuration is developed by incorporating the heterogeneity of fractured host rock based on the previous multiple-canister model. The current model enables to investigate the effects of heterogeneous fractured host rock on water flow and nuclide migration for the different configurations of multiple canisters, and to optimize the repository design parameters in terms of release of nuclides from the repository.

論文

LGA法を用いた流体解析による亀裂開口幅分布の影響検討

武部 篤治; 澤田 淳; 内田 雅大; 山本 朝男*; 細田 淳司*

土木学会第60回年次学術講演会講演概要集, p.657 - 658, 2005/09

「第2次取りまとめ」以降の研究課題としては、平行平板モデルを基本とした核種移行モデルの信頼性向上が挙げられている。本報では、研削による亀裂形状および開口幅の測定手法により取得した人工割裂亀裂の開口幅データを用いて、より細かい間隔で測定した開口幅データ(0.2mmピッチ)と粗い間隔で測定したデータ(1mmピッチ)の2種類の亀裂モデルを用い、亀裂内流体流れに影響を与える亀裂開口幅不均質性の程度について検討した。

報告書

生物圏評価データの設定の重要度に関する検討

加藤 智子; 鈴木 祐二*; 牧野 仁史; 内田 雅大; 内藤 守正; 若杉 圭一郎*; 奥山 茂*

JNC TN1400 2005-024, 14 Pages, 2005/08

JNC-TN1400-2005-024.pdf:0.67MB

生物圏評価は,地表に流入する放射性核種の移行率を人間への影響の尺度(例えば,放射線量)に変換するものとして安全評価の重要な要素の一つとして位置付けられる。一般に生物圏評価では数多くのデータを取り扱い,その多くは評価対象となるサイトの特徴に関連する。このため,限られた資源を有効に活用し,効率的に生物圏評価を行うためには,対象とするパラメータを絞って検討を進めることが合理的である。以上のことから,サイクル機構および原環機構は,協力協定に基づき,今後の生物圏評価データベースの整備における方向性や優先度を明らかにすることを目的として,双方のこれまで蓄積している知見を活用し,共同で検討していくための場として「生物圏評価データに関する検討会」を設置した。本検討会では,生物圏評価データの設定の考え方に関する検討として,今後選定される特定のサイト(概要調査地区など)の性能評価に向けて整備していく必要のあるデータを明らかにするとともに,その優先度を評価するための方法論について検討した。この結果,線量に寄与する重要な核種移行プロセスや移行経路をKIPPs(Key Issues, Processes and Pathways)リストとして具体化し,このKIPPsリストに対応するパラメータについて,その特性に基づくタイプ分類を行うことにより,今後データ取得が必要なパラメータを特定する作業フローを構築した。さらに,この作業フローに基づき,第2次取りまとめなどの既存の生物圏データベースの情報を部分的に用いて,適用性の確認のための試行を実施した。この結果,生物圏で取り扱う膨大なデータをデータ出典の信頼性や重要度などの複数の観点から類型化できること,さらにわが国の環境条件やその取得方法を勘案しながら優先的に検討すべきデータを把握できる見通しを得た。

報告書

セルオートマトン法による亀裂ミクロ構造を考慮した流体物質移動解析(先行基礎工学研究に関する平成16年度共同研究報告書)

西山 哲*; 上原 真一*; 矢野 隆夫*; 斉藤 竜平*; 内田 雅大; 澤田 淳; 武部 篤治

JNC TY8400 2005-007, 70 Pages, 2005/03

JNC-TY8400-2005-007.pdf:2.24MB

本研究では,岩盤不連続面のせん断時における透水特性を把握するために,せん断透水同時試験装置の開発を行い,人工供試体を用いてせん断透水試験を行った。せん断時の垂直方向の拘束形式としては垂直応力一定試験と垂直剛性一定試験を採用しており,基本的なパラメータである垂直応力,垂直剛性Kv,不連続面表面形状および動水勾配Iなどが透水特性に与える影響について考察した。また,開発したLGA解析コードを用いて,開口幅をパラメータとした平行平板中の流体解析を実施した。そして,その流体解析結果から,開口幅,動水勾配と流量の関係について検討を行い,LGA法の適用性を確認した。

報告書

X線CTによる亀裂性岩盤内の移流・分散現象の分析(先行基礎工学研究に関する平成16年度共同研究報告書)

佐藤 晃*; 内田 雅大; 澤田 淳; 武部 篤治; 佐藤 久*

JNC TY8400 2005-001, 47 Pages, 2005/03

JNC-TY8400-2005-001.pdf:9.3MB

サイクル機構において、10cm規模の花崗岩岩体を用いた亀裂表面の三次元測定から、亀裂の開口幅を評価した。また熊本大学においては、X線CT装置を用いて、スタッキング法・移動平均法などを基礎としたノイズ処理技術手法と、密度分布に不均質性を持つ材料に対しても有効であると考えられる画像間差分法を適用し、高精度の亀裂開口幅評価を目的とした手法技術を確立した。そしてサイクル機構で実施した10cm岩体の亀裂開口幅評価結果を用いて、X線CT計測結果の精度確認を行った。

報告書

放射性廃棄物処分プログラムにおける地下研究施設の役割-OECD/NEA 2001レポート-

小川 豊和; 内田 雅大

JNC TN8510 2004-001, 31 Pages, 2004/03

JNC-TN8510-2004-001.pdf:35.51MB

本資料では,NEAが発行した報告書「地下核廃棄物処分プログラムの研究施設の役割」を対象として,幌延,東濃で建設予定の地下研究施設を対象とした調査プログラムの考え方や実施内容の参考とするため翻訳版を作成した。

報告書

スウェーデンにおけるサイト調査(調査法・実施プログラム) -SKBテクニカルレポートTR01-29-

小川 豊和; 内田 雅大

JNC TN8510 2003-001, 249 Pages, 2004/03

JNC-TN8510-2003-001.pdf:77.87MB

サイト調査(調査法・実施プログラム)に関するSKBのテクニカルレポートTR01-29を対象として、地下研究施設を対象とした調査プログラムの考え方や実施内容の参考とするため、翻訳版を作成した。資料では、サイト調査全体の考え方と、水理・化学・物質移行・表層生態系の実施プログラムについて翻訳している。

報告書

ENTRY 2003 - The International Workshop on Reliable Performance Assessment through Laboratory Experiments and Ground Surface Investigations - 10th Anniversary of ENTRY

石川 博久; 油井 三和; 内田 雅大; 亀井 玄人

JNC TN8200 2003-004, 151 Pages, 2004/03

JNC-TN8200-2003-004.pdf:1.89MB

サイクル機構東海事業所における、地層処分のための研究開発施設であるエントリーの創立10年を記念して、2003年9月22から24日にかけて国際ワークショップを開催した。また、このワークショップでの議論の背景について前もって理解を深めておくために、9月20から21日にかけて、幌延深地層研究センターへのテクニカルツアーを実施した。このワークショップは主に2つのセッションから構成され、それぞれのトピックは、1. ニアフィールドの長期変遷 2. 性能評価、原位置試験、室内試験の間の協力であった。セッション1では、ニアフィールドの性能評価のための熱-水-応力-化学連成プロセスについて、特に、セメント材料による化学的な劣化と核種移行のメカニズム理解の現状に焦点を当てて議論した。高アルカリ性溶液中でのスメクタイトの溶解を含めて、珪酸塩の溶解速度モデルも議論された。また、室内試験、モデル(シミュレーション)実験、データベース開発、原位置試験とナチュラルアナログ研究の間の適切な連係についても議論した。セッション2では、(1)地表調査及びボアホール調査に基づくサイト理解のための方法論、(2)地表調査及びボアホール調査後に残った不確実性の同定、(3)地表調査及びボアホール調査での不可欠な測定、4)性能評価からサイト特性へのフィードバック項目、さらに(5)サイト調査以外から求められるデータについて議論した。この報告書は主に本ワークショップの議事録を取りまとめたものである。また、ワークショップにて発表された資料については発表者の許可を得て添付した。

論文

Use of X-ray absorption imaging to examine heterogeneous diffusion in fractured crystalline rocks

内田 雅大

Journal of Contaminant Hydrology, 69(1-2), p.1 - 26, 2004/00

 被引用回数:22 パーセンタイル:49.45(Environmental Sciences)

岩手県釜石鉱山より採取した天然亀裂を有する花崗岩ブロック試料を用いて、X線透過法により拡散実験を行った。亀裂を含む試料KI溶液にて飽和させた後、0濃度境界を作りKI溶液の戻り拡散を発生させ、X線透過法によりKIによるX線吸収を測定し、試料内のKIの量を推定することにより空隙率および拡散速度を推定した。その結果、亀裂充填物、亀裂周辺変質部の空隙率は、それぞれ2.6$$sim$$14%、N.D.$$sim$$4.9%、空隙水中拡散係数は、それぞれ、1.0$$times$$10$$^{-11}$$ $$sim$$ 1.9$$times$$ 10$$^{-10}$$ m$$^{2}$$/S、2.3$$sim$$

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