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青才 大介; 吉田 治生*; 水野 崇
JAEA-Testing 2009-003, 27 Pages, 2009/10
JAEA-Testing-2009-003.pdf:4.4MB
本報告では、地下水中において、物質の移動挙動に影響を与える微小粒子(有機物,無機物,微生物等)の物理的,化学的特性及び他の元素との吸着や錯形成等の相互作用を把握するための調査手法の一部として、地下水のろ過手法に関する検討結果についてとりまとめた。具体的には、地下水の被圧・嫌気状態を保持した原位置でのろ過方法及びポンプ揚水した地下水の嫌気状態を維持した実験室でのろ過方法について検討を行った。検討の結果、被圧・嫌気状態を維持した閉鎖系の維持に関する品質管理を厳密に行うことで、原位置の地球化学環境を保持した地下水のろ過が可能であることがわかった。ただし、ステンレス製機材から、微量の金属元素の溶出が確認された試料も認められた。そのため、今後は機材からの溶出を防ぐためにテフロン製機材の開発を進める。
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。
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:37.33MBJAEA-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。
吉田 治生; 岩月 輝希; 上野 俊一郎*
no journal, ,
本研究は、還元環境における金属元素と有機物の錯体形成係数を求めるための試験方法に関する情報収集,検討を行うとともに、試験システム(地下水の化学環境模擬)を構築すること及びその性能評価(装置運転・分析)を目的として実施した。その結果、試験システムが、錯体形成係数評価に必要な、安定的な還元状態,pHの維持が可能であり、データに影響を与える要因である温度及び反応槽内の攪拌についても時間経過に伴う変化に伴う変化がないことが確認された。また、予察試験において、錯体形成係数は、3
10程度と推察された。
吉田 治生; 岩月 輝希
no journal, ,
地下水中に微量に存在する金属元素は、有機物と錯形成することにより、地質環境中で移動挙動が変化すると考えられている。原位置地下水は、高圧であり、多くのガスを含んでおり還元雰囲気であるため、現地の物理化学状態を考慮して試料採取することで、より正確な金属有機錯体の移行挙動の評価を行う必要があると考える。本稿では、原位置地下水を採取して、コロイド評価に用いられる限外ろ過手法を行い、金属元素,錯体及びコロイドの相関を理解するために予察試験を行った。
岩月 輝希; 吉田 治生; 加藤 修*; 今北 毅*; 栗本 宜孝*; 濱 克宏
no journal, ,
地下水中に微量に存在する金属元素は、同じく地下水中に存在する溶存有機物と錯体を形成することにより地質環境中での移動挙動が変化すると考えられている。しかしながら、高圧環境で錯体形成にかかわる有機物特性はよくわかっておらず、本研究では、溶存有機物が物質移動に与える影響を評価するための研究開発の一つとして、試料採取時の圧力減少が有機物特性に与える影響を明らかにすることを目的として、複数の圧力条件下で金属イオンと溶存有機物の錯体形成について予察試験を行った。
吉田 治生; 岩月 輝希; 濱 克宏
no journal, ,
地下水中に微量に存在する金属元素は、溶存有機物と錯体を形成した有機錯体やそれらが凝集した有機コロイド,無機錯体や粘土粒子などに吸着した無機コロイドの状態でも存在している。これらの錯体やコロイド相として存在する金属元素の移行挙動は、地下水の化学条件や移行経路における鉱物特性などによって変化するが、イオンとして存在する微量元素の移行挙動と異なり、既存の熱力学的解析手法では評価が難しく、評価手法の確立が重要な課題となっている。本研究では、地下水中の金属元素のコロイド相への分配にかかわる基礎的な知見を得ることを目的として、限外ろ過法により金属元素の移行にかかわるコロイド相の分子量分布について考察した。
水野 崇; 濱 克宏; 吉田 治生; 齋 正貴; 天野 由記; 萩原 大樹
no journal, ,
本ポスターは、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)研究成果報告書に記述された内容のうち、地下水の地球化学に関する調査研究成果を報告するものである。地下水の地球化学に関する調査研究においては、個別目標と課題のうち、(1)地下水の地球化学特性(塩分濃度,pH及び酸化還元状態)の把握,(2)地下施設建設が周辺環境へ与える影響の把握に必要な地下水の水質への影響の把握、を対象とした調査研究を実施した。本報告では、主な調査研究結果や得られた主な技術的知見,処分事業・安全規制のための主な技術的基盤についてまとめる。
水野 崇; 濱 克宏; 吉田 治生; 齋 正貴; 天野 由記; 萩原 大樹
no journal, ,
本ポスターは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)研究成果報告書に記述された内容のうち、地下水の地球化学に関する調査研究成果を報告するものである。地下水の地球化学に関する調査研究においては、個別目標と課題のうち、地下水の地球化学特性(塩分濃度,pH及び酸化還元状態)の把握,地下施設建設が周辺環境へ与える影響の把握に必要な地下水の水質への影響の把握を対象とした調査研究を実施した。本報告では、主な調査研究結果や得られた主な技術的知見,処分事業・安全規制のための主な技術的基盤についてまとめる。
岩月 輝希; 吉田 治生; 大貫 敏彦; 香西 直文
no journal, ,
北海道幌延地域の第3紀堆積岩中の地下水を対象として、微量元素の挙動にかかわる化学条件を調査するとともに、限外ろ過手法によりろ過溶液と微量元素濃度の相関について解析を行った。その結果、微量元素の存在形態について、(1)ろ過作業時の再現性や分析精度が悪く、ろ過サイズ依存性を解析できない元素,(2)分子量1万以下の粒子又は溶存イオンとして存在している元素,(3)分子量1万以下の粒子又は溶存イオンに加えて、特定のサイズのコロイドもしくは懸濁物を形成している可能性のある元素、の3種類に分類することができた。
吉田 治生; 濱 克宏; 岩月 輝希
no journal, ,
瑞浪超深地層研究所では、現在、2本の立坑を深度200mまで掘削し、主立坑と換気立坑間を深度100mと200mで結ぶ水平坑道において、ボーリング調査などを行っている。各予備ステージの中間地点に地下水化学の地球化学調査を目的としたボーリング孔を掘削し、原位置圧力を保持しながら不活性雰囲気下での地下水のpHや酸化還元電位を測定するための水質モニタリングシステムを設置するとともに、換気立坑底部の深度約200mから530mに鉛直掘削したパイロットボーリング孔において、原位置の水圧を利用したコロイドろ過システムを構築し、コロイド/有機物,微生物特性の評価を行っている。本報告では、おもに、パイロットボーリング孔を利用した地下水の地球化学特性調査結果やろ過システムを用いたコロイド有機物特性調査の現状について報告する。
岩月 輝希; 濱 克宏; 今北 毅*; 栗本 宜孝*; 吉田 治生*; 加藤 修*
no journal, ,
地下水試料採取時の圧力変化が溶存有機物特性に与える影響を把握することを目的として、複数の圧力条件下で鉄イオンと溶存有機物の錯体形成試験を行った。その結果、圧力が高いほど有機錯体として存在する鉄の割合が増えていることを確認した。また、反応時の錯体形成係数は5.3
10
から1.210
と求められた。これらの圧力依存性は、今後、室内実験環境と原位置試験環境の圧力条件の違いに伴う不確実性として取り扱う必要がある。
青才 大介; 吉田 治生*; 水野 崇
no journal, ,
高レベル放射性廃棄物の地層処分の安全評価において地下環境における元素の挙動を把握することは重要である。元素の挙動は岩盤との反応や地下水流動状態,地下水の地球化学特性に支配されるが、地下水中のコロイドが元素の挙動に与える影響を検討する必要がある。しかし、地球化学特性により変化するコロイドを、地球化学特性を保持して採取・分析することは困難となっている。そのため本研究では、地下水中のコロイドを、被圧・嫌気状態を保持して採取する手法について検討した。ボーリング孔の孔口に、ろ過膜を取り付けたステンレス製の耐圧・気密性を有するろ過ホルダーを装着し、地下水のろ過及びろ液の回収を行った。ろ液についてはおもにろ過ホルダーの素材であるステンレスの含有元素について微量元素分析を行った。その結果、被圧・嫌気状態を保持したろ過が可能であったが、ステンレス含有元素の溶出が確認された。不動態化処理によって、一時的に溶出を防ぐことが可能であったが、時間経過に伴って、再び含有成分が溶出してくるため、今後は機材からの溶出を防ぐために対策を検討していく予定である。