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斎藤 茂幸*; 杉山 和稔*; 諸岡 幸一*
JNC TJ8400 2000-043, 170 Pages, 2000/03
JNC-TJ8400-2000-043.pdf:7.63MB
本委託研究は、地層処分における天然バリアの性能評価に資するため、天然バリア中の物質移行経路に関するデータを実際の岩盤性状を把握することにより収集し整理するものである。透水性の高い大規模な断層の存在は地層処分の性能評価に大きな影響を及ぼす。核燃料サイクル開発機構が取りまとめた「地層処分研究開発第2次取りまとめ報告書」では、天然バリアのレファレンスケース概念モデルとして、「処分場は、その安定性や性能に影響を及ぼす可能性のある活断層や透水性の高い主要な断層から少なくとも100m以上離して配置される」としている。そして、「レファレンスケースでは処分場領域内及び処分場から下流側断層までの母岩と下流側断層が安全評価の対象となる」としている。地下深部の断層の分布を把握することは、多数のボーリングに加え、坑道調査が必要となる等、一般にデータ取得が困難である。本研究ではすでに坑道が掘削され、資料としても豊富な情報がある鉱山を対象に、大規模な断層等の分布を把握し、天然バリアにおける主要な透水経路について考察するものである。今年度に実施した内容は次の通りである。(1)既存試料による亀裂、破砕帯、地質等の情報の整理、(2)坑内における亀裂・破砕帯等の構造の調査、(3)調査結果の整理、(4)主要透水構造のモデル化の検討、(5)第2次取りまとめにおける仮定に係わる評価
斎藤 茂幸*
JNC TJ1400 99-014, 173 Pages, 1999/03
本委託研究は、ニアフィールド岩盤中の物質移行経路のモデル化の基礎となるデータを、実際の岩盤性状を把握することにより収集し、ニアフィールドにおける天然バリア性能の定量化に資することを目的として平成5年より実施されてきた。本年度においては、これまで本研究において取得してきた移行経路調査及び岩石試料を用いたミクロな空隙構造調査のデータの取りまとめを行った。西暦2000年に核燃料サイクル開発機構(JNC)が報告する予定の「地層処分研究開発第2次取りまとめ」では、天然バリアの安全評価に関わる水理解析及び核種移行解析において亀裂ネットワークモデル及びチャンネルネットワークモデルが採用されることになっている。本委託研究の本年度の取りまとめは、その亀裂ネットワークモデルヘのデータの提供を念頭に置き、必要なパラメータや考慮事項となる特性に関するデータの整理を行い、以下の事項に関する整理結果を示した。(1)物質移行経路となる地質的特徴の種類(2)亀裂の分布に関する特性(亀裂の方向性、亀裂のトレース長、亀裂の発達頻度)(3)亀裂の内部及び周辺の構造(亀裂の幅、亀裂充填物、亀裂周辺の変質部)(4)マトリクス部分の特性(マトリクスの異方性に影響を与える構造、マトリクス部分からの湧水)(5)断層・破砕帯の特性(内部構造、分布)(6)マトリクス拡散の場となりうる移行経路の特性 上記の検討結果をもとに移行経路となる地質構造モデルのパターン化を行い、さらに現場観察に基づく物質移行概念モデルの不確実性に関する検討を行った。
斎藤 茂幸*; 池田 則生*; 杉山 和稔*; 岩崎 隆一*; 諸岡 幸一*; 景山 宗一郎*
JNC TJ1400 99-025, 483 Pages, 1999/02
本研究は,西暦2000年までに核燃料サイクル開発機構(以下JNCとする)より提出される「地層処分研究開発第2次取りまとめ」(以下,第2次取りまとめとする)に関わる成果の内容に対し,指摘すべき技術的内容について一定の研究成果を出し,両者を比較評価することにより専門家間の実質的な技術情報の共有化と理解の促進を図ることを目的とする。本研究では,平成10年9月に動力炉・核燃料開発事業団(現JNC)により提示された「第2次取りまとめ第1ドラフト」に対し,以下の検討を行った。・地質環境条件の調査研究の分野に関する記述内容及び記述方針等に関わる分析・専門家として指摘すべき技術的事項(課題)の提示及び研究実施内容(研究テーマ)の設定・各研究テーマごとの研究成果及び課題の提示 研究テーマは課題の重要性及び幅広く専門家の意見を反映できることに留意し,主として7項目を設定した。これらの研究を行った結果として,地質環境特性データ(特に岩石物性データ)の取り扱いに関する留意事項,花崗岩中の地下水水質形成機構に関する知見,地下水中の溶存有機物に関する知見,岩石の微細間隙構造の定量的な評価手法の開発可能性,処分地選定における考慮事項,将来予測における不確実性の取り扱い方に関する考え方等に関し知見の整理と課題の提示を行い,さらに課題解決のロジックのレビュー結果を示した。
斎藤 茂幸*; 諸岡 幸一*; 池田 則生*; 杉山 和稔*; 南野 正彦*; 片野 孝*
PNC TJ1211 98-003, 579 Pages, 1998/02
本研究は、ニアフィールド岩盤中の物質移行経路のモデル化の基礎となるデータを、実際の岩盤性状を把握することにより収集し、ニアフィールド性能の定量化に資することを目的として実施するものである。本年度は、新第三紀の堆積岩、古第三紀以前の堆積岩及び新第三紀の安山岩を対象として調査箇所を選定し、露頭観察を主体とした移行経路調査と、一部の調査箇所において採取した岩石試料を用いた室内観察(ミクロな空隙構造調査及びX線分析)を実施した。また、断層の深度方向の広がりについての文献調査(鉱山所有資料を借用したもの)を実施した。移行経路調査では、上記各岩石を対象にして露頭スケールでの割れ目を主体とした肉眼観察(通常スケッチ)及び、特定の移行経路(亀裂及びマトリクス部分)に対して行う肉眼による観察(詳細スケッチ)を行い、さらに、新第三紀堆積岩及び新第三紀安山岩については数100m
数kmスケールでの破砕帯等の分布調査(破砕帯調査)を実施した。岩石試料を用いたミクロな空隙構造調査では、新第三紀堆積岩(泥岩)及び古第三紀以前の堆積岩(砂岩)を対象にして、割れ目面から連続する空隙に対して顕微鏡観察及び画像解析を行い、それらの構造、分布特性及び空隙率の変化等を調査した。また、新第三紀堆積岩(泥岩)については、割れ目面から酸素が及んでいる領域を調べる目的で、EPMA分析及び化学分析を行い、割れ目面からの深度による化学成分の変化を調査した。X線分析では、今年度及び昨年度までに採取した割れ目充填鉱物及びマトリクス部分の試料に対して、含有鉱物を同定し、その量比を半定量的に調べた。文献調査では、細倉鉱山のレベル断面図、坑道内の鉱脈スケッチ図等の資料を調べることにより、断層(鉱脈)の水平方向、深度方向の3次元的な規模や断層の形態について調査した。
斎藤 茂幸*; 諸岡 幸一*; 池田 則生*; 杉山 和稔*; 富山 真吾*; 川上 和夫*
PNC TJ1211 97-002, 774 Pages, 1997/03
本研究は、ニアフィールド岩盤中の物質移行経路のモデル化の基礎となるデータを、実際の岩盤性状を把握することにより収集し、ニアフィールド性能の定量化に資することを目的として実施するものである。本年度は、昨年度に引き続き露頭観察を主体とした移行経路調査及び一部の調査箇所についての岩石試料を用いたミクロな空隙構造調査を実施した。また、割れ目部を含む凝灰岩の室内透水試験、移行経路調査の実施箇所に関連する文献の調査及び岩石試料のX線分析を実施した。移行経路調査では、玄武岩、花崗閃緑岩及び砂岩・泥岩を対象にして延長10m
幅1mを基本とした露頭スケールでの割れ目を主体とした肉眼観察(通常スケッチ)及び特定の移行経路(亀裂等)に対して行う肉眼による観察(詳細スケッチ)を行った。また、花崗閃緑岩及び砂岩・泥岩では、数100m数kmスケールでの破砕帯の分布調査を行った。岩石試料を用いたミクロな空隙構造調査では、昨年度採取した片岩及び今年度採取した凝灰岩を対象にして、浸漬面から連続する空隙に対して顕微鏡観察及び画像解析を行い、それらの構造、分布特性及び空隙率の変化等を調査した。室内透水試験では、割れ目部を含む凝灰岩試料に対して透水係数を求め、これを昨年度求めたマトリクス部の透水係数と比較を行った。文献調査では、岩種毎の調査地点における割れ目特性の地域的代表性を地質学的特徴からの裏付けを検討した。X線分析では、昨年度までに採取した主として割れ目充填鉱物試料に対して、含有鉱物を同定し、その量比を定性的に調べた。移行経路調査の結果はスケッチ図で示すとともに、岩石の種類を考慮して割れ目の種類、連結性、配列の規則性、特徴的な構造や規模等の観点で物質移行経路のパターン化に向けた整理を行った。
斎藤 茂幸*; 諸岡 幸一*; 池田 則生*; 杉山 和稔*
PNC TJ1211 95-002, 440 Pages, 1995/03
本研究は、ニアフィールド岩盤中の物質移行経路のモデル化の基礎となるデータを、実際の岩盤性状を把握することにより収集し、ニアフィールド性能の定量化に資することを目的として実施するものである。今年度は尾去沢鉱山、北秋珪藻土鉱山、槇峰鉱山、高知南西部、生野鉱山、下川鉱山、明延鉱山、細倉鉱山にそれぞれ分布する黒色頁岩、凝灰岩、珪藻土、千枚岩、砂泥互層、流紋岩、輝緑岩、はんれい岩・粘板岩、凝灰岩を対象に調査した。調査内容は、延長10m幅1mを基本とした露頭スケールでの肉眼観察(通常スケッチ)、特定の移行経路(亀裂等)に対して行う肉眼による観察(詳細スケッチ)、数100m数kmスケールでの破砕帯の分布調査である。通常スケッチは今年新たに加えられた岩種を対象として、割れ目の主体とした情報を収集し、その結果を1/10のスケールで整理した。詳細スケッチは、物質移行に寄与すると考えられる構造の詳細形状を主体に110倍のスケールでスケッチした。破砕帯の調査結果は1/5,0001/1,000のスケールで整理するとともに、破砕帯の走行・傾斜、破砕帯構成物質、破砕帯の幅、湧水の位置と湧水量の観点でとりまとめた。上記の調査結果から各サイトごとに割れ目の幾何形状、現象及びそれらの組み合わせ様式により整理上の分類を行い、それぞれの間隔、規模、マトリクス性状等をまとめた。その結果を基に割れ目の分類・整理を行い、それぞれについて共通事象を抽出することにより透水に寄与する地質構造のモデル化を予備的に行った。その結果として、各スケッチサイトごとの地質構造に係るモデルと空隙の分布形状に係るモデルの2種類のモデルを提示した。
斎藤 茂幸*; 諸岡 幸一*; 池田 則生*; 杉山 和稔*
PNC TJ1211 95-001, 75 Pages, 1995/03
本研究は、ニアフィールド岩盤中の物質移行経路のモデル化の基礎となるデータを、実際の岩盤性状を把握することにより収集し、ニアフィールド性能の定量化に資することを目的として実施するものである。今年度は尾去沢鉱山、北秋珪藻土鉱山、槇峰鉱山、高知南西部、生野鉱山、下川鉱山、明延鉱山、細倉鉱山にそれぞれ分布する黒色頁岩、凝灰岩、珪藻土、千枚岩、砂泥互層、流紋岩、輝緑岩、はんれい岩・粘板岩、凝灰岩を対象に調査した。調査内容は、延長10m幅1mを基本とした露頭スケールでの肉眼観察(通常スケッチ)、特定の移行経路(亀裂等)に対して行う肉眼による観察(詳細スケッチ)、数100m数kmスケールでの破砕帯の分布調査である。通常スケッチは今年新たに加えられた岩種を対象として、割れ目の主体とした情報を収集し、その結果を1/10のスケールで整理した。詳細スケッチは、物質移行に寄与すると考えられる構造の詳細形状を主体に110倍のスケールでスケッチした。破砕帯の調査結果は1/5,0001/1,000のスケールで整理するとともに、破砕帯の走向・傾斜、破砕帯構成物質、破砕帯の幅、湧水の位置と湧水量の観点でとりまとめた。上記の調査結果から各サイトごとに割れ目の幾何形状、現象及びそれらの組み合わせ様式により整理上の分類を行い、それぞれの間隔、規模、マトリクス性状等をまとめた。その結果を基に割れ目の分類・整理を行い、それぞれについて共通事象を抽出することにより透水に寄与する地質構造のモデル化を予備的に行った。その結果として、各スケッチサイトごとの地質構造に係るモデルと空隙の分布形状に係るモデルの2種類のモデルを提示した。
室井 正行*; 斎藤 茂幸*; 乙口 克人*
PNC TJ4211 88-003VOL2, 67 Pages, 1988/03
PNC-TJ4211-88-003VOL2.pdf:10.01MB
本調査・研究は、一般的なナチュラルアナログ研究の進め方とウラン鉱山特に東濃鉱山を利用したナチュラルアナログ研究の進め方について検討を行ったものである。第1章においては、地層処分研究におけるナチュラルアナログ研究の位置づけについて検討した。さらに、地層処分システムを構成するバリアのナチュラルアナログ物質及び系を挙げた。第2章においては、天然バリア(地層等)及びナチュラルアナログ研究概念について、現状調査を行い、その結果を示した。第3章においては、東濃鉱山において実施することの望ましいナチュラルアナログ研究の提案を行った。主要な提案内容を以下に示す。東濃鉱山の地質学的、地球化学的データの取得・及び、東濃鉱山と同様の地質学的・地球化学的特性を有する熱水地帯の調査・研究・ファーフィールドにおける核種移行のナチュラルアナログ研究・UとThの放射非平衡の測定・未擾乱の岩石や地下水中のU-Th系列の同位体測定・炭質物(褐炭)の地球化学的影響の詳細研究・花崗岩と被覆層との間の垂直な、あるいは平行な方向の地下水流動の研究その他、酸化還元反応に関する原位置試験、原位置トレーサ試験及び熱負荷原位置試験の実施についても提案を行った。