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眞田 幸尚; 卜部 嘉*; 御園生 敏治; 尻引 武彦; 中西 貴宏; 渡辺 勇輔; 鶴田 忠彦
Scientific Reports (Internet), 11(1), p.23175_1 - 23175_13, 2021/11
被引用回数：2 パーセンタイル：13.39(Multidisciplinary Sciences)2011年3月15日の福島第一原子力発電所(FDNPP)の事故後、大量の揮発性放射性核種が大気と水圏に放出された。堆積物中の放射性セシウムのモニタリングは、環境中の放射性セシウムの挙動と影響を評価するために重要である。この研究では、FDNPP周辺の表層堆積物中の放射性セシウムの分布を、曳航式ガンマ線検出システムからの定期的な調査データを使用して放射性セシウムマップとして視覚化した。
竹内 竜史; 尾上 博則; 村上 裕晃; 渡辺 勇輔; 見掛 信一郎; 池田 幸喜; 弥富 洋介; 西尾 和久*; 笹尾 英嗣
JAEA-Review 2021-003, 63 Pages, 2021/06
JAEA-Review-2021-003.pdf:12.67MB
日本原子力研究開発機構東濃地科学センターでは、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。本研究所計画では、2014年度に原子力機構改革の一環として抽出された三つの必須の課題(地下坑道における工学的対策技術の開発、物質移動モデル化技術の開発、坑道埋め戻し技術の開発)の調査研究を進めてきた。これらの必須の課題の調査研究については十分な成果を上げることができたことから、2019年度をもって超深地層研究所計画における調査研究を終了することとした。本報告書は、2019年度に実施した超深地層研究所計画のそれぞれの研究分野における調査研究,共同研究,施設建設等の主な結果を示したものである。
福田 健二; 渡辺 勇輔; 村上 裕晃; 天野 由記; 青才 大介*; 原 直広*
JAEA-Data/Code 2020-012, 80 Pages, 2020/10
JAEA-Data-Code-2020-012.pdf:3.55MB
日本原子力研究開発機構は岐阜県瑞浪市で進めている超深地層研究所計画において、研究坑道の掘削・維持管理が周辺の地下水の地球化学特性に与える影響の把握を目的とした調査研究を行っている。本データ集は、超深地層研究所計画において、2019年度に実施した地下水の採水調査によって得られた地球化学データおよび微生物データを取りまとめたものである。データの追跡性を確保するため、試料採取場所, 試料採取時間, 採取方法および分析方法などを示し、あわせてデータの品質管理方法について示した。
福田 健二; 渡辺 勇輔; 村上 裕晃; 天野 由記; 青才 大介*; 熊本 義治*; 岩月 輝希
JAEA-Data/Code 2019-019, 74 Pages, 2020/03
JAEA-Data-Code-2019-019.pdf:3.53MB
日本原子力研究開発機構は岐阜県瑞浪市で進めている超深地層研究所計画において、研究坑道の掘削・維持管理が周辺の地下水の地球化学特性に与える影響の把握を目的とした調査研究を行っている。本データ集は、超深地層研究所計画において、2018年度に実施した地下水の採水調査によって得られた地球化学データおよび微生物データを取りまとめたものである。データの追跡性を確保するため、試料採取場所, 試料採取時間, 採取方法および分析方法などを示し、あわせてデータの品質管理方法について示した。
福田 健二; 渡辺 勇輔; 村上 裕晃; 天野 由記; 林田 一貴*; 青才 大介*; 熊本 義治*; 岩月 輝希
JAEA-Data/Code 2018-021, 76 Pages, 2019/03
JAEA-Data-Code-2018-021.pdf:3.78MB
日本原子力研究開発機構は岐阜県瑞浪市で進めている超深地層研究所計画において、研究坑道の掘削・維持管理が周辺の地下水の地球化学特性に与える影響の把握を目的とした調査研究を行っている。本データ集は、超深地層研究所計画において、2017年度に実施した地下水の採水調査によって得られた地球化学データ及び微生物データを取りまとめたものである。データの追跡性を確保するため、試料採取場所、試料採取時間、採取方法および分析方法などを示し、あわせてデータの品質管理方法について示した。
岩月 輝希; 柴田 真仁*; 村上 裕晃; 渡辺 勇輔; 福田 健二
土木学会論文集,G(環境)(インターネット), 75(1), p.42 - 54, 2019/03
地下施設における吹付けコンクリート支保工が地下水水質に与える影響を明らかにするため、深度500mの花崗岩に掘削した坑道を閉鎖する実規模原位置試験を行った。閉鎖坑道内の水質観察、吹付けコンクリートの分析、それらに基づく水質再現解析の結果、Brucite, Ettringite, Ca(OH) 
, Gibbsite, KCO
, NaCO・10HO, SiO (a), Calciteの溶解・沈殿反応が水質に影響する主要反応であることが明らかになった。更に、坑道内に施工された吹付けコンクリートはCa(OH)に飽和した地下水(pH12.4)を約570m
生成する反応量を持つと見積もることができた。これにより坑道閉鎖後の長期的な化学影響の予測解析の確度が向上すると考えられた。
渡辺 勇輔; 林田 一貴; 加藤 利弘; 久保田 満; 青才 大介*; 熊本 義治*; 岩月 輝希
JAEA-Data/Code 2018-002, 108 Pages, 2018/03
JAEA-Data-Code-2018-002.pdf:6.53MB
日本原子力研究開発機構は岐阜県瑞浪市で進めている超深地層研究所計画において、研究坑道の掘削・維持管理が周辺の地下水の地球化学特性に与える影響の把握を目的とした調査研究を行っている。本データ集は、超深地層研究所計画において、2016年度に実施した地下水の採水調査によって得られた地球化学データ及び2014年度から2016年度の間に得られた微生物データを取りまとめたものである。データの追跡性を確保するため、試料採取場所、試料採取時間、採取方法及び分析方法などを示し、あわせてデータの品質管理方法について示した。
岩月 輝希; 林田 一貴; 村上 裕晃; 渡辺 勇輔
no journal, ,
瑞浪超深地層研究所において、坑道閉鎖後の物質移動特性を理解することを目的として、花崗岩の深度500mに模擬実験坑道を建設・閉鎖し、地下水中の希土類元素の観測を行った。その結果、閉鎖坑道内部は、吹付コンクリートやコロイドとの相互作用により希土類元素が移動し難い環境になることが明らかになった。
渡辺 勇輔; 林田 一貴; 村上 裕晃; 岩月 輝希
no journal, ,
放射性廃棄物の地層処分事業では深度300m以深の地質環境に大規模な坑道群が掘削される。本研究ではこのような坑道群の掘削-閉鎖時の人的擾乱による地質環境の変化とその形成メカニズムを観察することを目的として、岐阜県瑞浪市の瑞浪超深地層研究所の深度500mの花崗岩において坑道の一部を閉鎖する試験(再冠水試験)を実施した。
渡辺 勇輔; 林田 一貴; 岩月 輝希; 鈴木 庸平*
no journal, ,
地下に生息する微生物の代謝活動は、地下水の酸化還元状態の形成と維持に大きな影響を与えている可能性がある。特に硫酸還元菌は酸化的物質である硫酸イオンを利用して還元的物質である硫化水素として放出するため、地下の還元環境の形成に大きな役割を担っている可能性があるが、原位置において地下環境中で硫酸還元菌の活性を直接観察した事例は無い。本研究では、深度300mの花崗岩中に掘削されたボーリング孔(09MI21号孔)に生息する硫酸還元菌の原位置培養実験を行い、地下水の酸化還元状態と微生物活動の関係について観察を行った。
渡辺 勇輔; 林田 一貴; 村上 裕晃; 岩月 輝希
no journal, ,
高レベル放射性廃棄物の地層処分事業では、深度300m以深の地質環境において大規模坑道群の建設・操業・閉鎖が実施される。地下環境は一般的に酸素が乏しく還元的な環境であるが、地下坑道建設時の人為的な擾乱によって建設以前の状態から変化する可能性がある。地層処分の安全評価においては、施設閉鎖後の地下環境条件に基づいて、放射性元素の移動プロセスを考察する必要があることから、このような地下施設建設に伴う地下環境の変化が施設閉鎖後にどのように定常状態に至るのかを理解することは必須の課題である。本研究では、岐阜県瑞浪市の瑞浪超深地層研究所の深度500mの花崗岩中に掘削された坑道を利用して、地下施設の建設・維持管理時に乱された地下水化学環境の経時変化の観察を行い、その定常状態に至る過程について考察した。
宗本 隆志*; 渡辺 勇輔; 林田 一貴; 岩月 輝希
no journal, ,
Fe(III)-(oxyhydr)oxides are ubiquitous in soil and groundwater systems and due to the large surface area and high sorption capacity, they play important roles in the biogeochemical cycles of trace elements. Ferrihydrite is a metastable with respect to stable Fe-oxides such as hematite and goethite. The transformation experiments of ferrihydrite have been conducted in the laboratory, but little in the natural groundwater. In order to understand the transformation behavior of ferrihydrite in natural groundwater systems, we conducted transformation experiments of ferrihydrite in granitic groundwater. Consequently, our results suggest the transformation of ferrihydrite was probably inhibited by the aqueous components contained in the groundwater.
岩月 輝希; 村上 裕晃; 渡辺 勇輔; 福田 健二
no journal, ,
セメント材料と地下水の相互作用プロセスを定量的に評価することを目的として、瑞浪超深地層研究所において坑道閉鎖模擬試験を行い、吹付けコンクリートの変質過程や変質量の考察を行った。その結果、1年間に坑道壁面から約0.5mm分の吹付けコンクリートが変質しポルトランダイトが溶脱したと仮定することで、地下水のアルカリ化を説明可能であることが分かった。
渡辺 勇輔; 福田 健二; 村上 裕晃; 岩月 輝希; 鈴木 庸平*
no journal, ,
地層処分事業においては、地下施設の建設・操業時の地下水の擾乱によって浅部の酸化的な地下水が深部に浸透し酸化的環境が広がる可能性がある。一方、地下の嫌気的な環境に広く生息する硫酸還元菌が酸化的な地下水中で安定な硫酸イオン(SO
)を硫化水素イオン(HS
)に還元することで地下深部の酸化還元状態を還元的に維持する可能性がある。本研究では花崗岩の地下水中に生息する硫酸還元菌の酸化還元緩衝能力を観察することを目的として、瑞浪超深地層研究所の地下研究坑道を利用した原位置微生物培養試験を実施した。その結果、硫酸還元菌の働きによって地下水中に還元的な環境が形成されることが確認された。
岩月 輝希; 村上 裕晃; 渡辺 勇輔; 福田 健二
no journal, ,
坑道閉鎖時にセメント材料が地下水に与える化学影響の評価手法について検討を行った。その結果、施工したセメント材料と付随する水質変化を分析し、熱力学解析によりアルカリ性地下水の生成可能量を見積もることで、地下水流動に応じて坑道内外の長期pH条件の推定が可能となると考えられた。
渡辺 勇輔; 福田 健二; 村上 裕晃; 岩月 輝希; 鈴木 庸平*
no journal, ,
瑞浪超深地層研究所では、地下環境での微生物活動と地球化学特性の関連を評価することを目的として深度300mに掘削したボーリング孔を利用し原位置での微生物培養試験を実施している。この試験では地下水の溶存成分濃度の変化に基づいてから微生物活動を評価する必要があり、ボーリング孔内の地下水の入れ替りによる溶存成分の変化を予め把握する必要がある。そのため、培養試験中の地下水が周辺岩盤中へどのように広がっていくのか評価することを目的として、蛍光トレーサーを添加しその経時変化を観察した。また、地下水の移動経路となる割れ目の開口幅を推定するための技術開発として、粒径の異なる蛍光ビーズを添加し、その広がり方の違いから開口幅の評価を試みた。
村上 裕晃; 渡辺 勇輔; 福田 健二; 岩月 輝希
no journal, ,
高レベル放射性廃棄物の地層処分では、施設閉鎖後の地質環境を想定して安全評価が行われるため、大規模地下施設の建設から閉鎖に伴い地下水の水圧・水質が変化する掘削擾乱領域は重要な研究課題であるが、地下施設の建設前から閉鎖後まで地下水モニタリングを行った事例は国内外において極めて少ない。我々は、瑞浪超深地層研究所の建設前から操業中に取得した地下水の水質・水圧変化に関するデータを用い、地下施設の閉鎖後モニタリングの留意点について検討した。地下施設の建設と操業の影響を受けて地下水の供給源が変化する地点では、地下施設閉鎖後の水圧回復に伴い、再び地下水の供給源が変化すると予想される。つまり、施設閉鎖後の地下水環境の回復過程を把握するためには、地下水の供給源が変化している地点を選び、対象となる地層の分布範囲を把握した上で閉鎖後モニタリングを行うことが重要であると言える。
尾上 博則; 村上 裕晃; 尾崎 裕介; 渡辺 勇輔; 竹内 竜史; 岩月 輝希
no journal, ,
地層処分事業における処分施設の建設・操業時には、地下水の水圧や水質といった地下水環境の変化が引き起こされる。それら地下水環境の変化は、地下施設閉鎖後の地質環境予測の基盤となる岩盤の不均質性を評価する上で重要な情報となりうる。本発表では、瑞浪超深地層研究所における深度500mでの坑道掘削や坑道を地下水で満たす原位置試験などの人為的なイベントに伴う地下水の水圧・水質の変化データを用いた坑道周辺岩盤内の水理学的な連続性や割れ目の連結性についての検討結果について報告する。
渡辺 勇輔; 柏谷 公希*
no journal, ,
高レベル放射性廃棄物処分の安全評価では、廃棄体に含まれる放射性核種が地下水とともに移行し、生物圏に悪影響を与えるとする地下水シナリオが重要な評価対象となる。断層近傍に形成した破砕帯は地下水の主要な流動経路となりうる。また、断層内部の鉱物組成は、変質により健岩部とは異なっている。断層に至った放射性核種は、断層内の変質鉱物への収着などの相互作用を行いながら、断層を支配的な経路として地質環境中を移行すると考えられるが、変質鉱物との相互作用は詳細にはわかっていない。本研究では、瑞浪超深地層研究所深度300m坑道内で採取された断層活動によって変質した岩石試料に対してEuとCsの収着実験を実施し、断層近傍の岩石の陽イオン収着特性を調べた。同様に未変質の花崗岩試料に対して収着試験を行い、両者を比較することで断層変質による収着挙動への影響を調べた。未変質への花崗岩に対する収着では黒雲母への収着挙動が支配的であるのに対し、断層変質を受けた試料ではイライトやモンモリロナイトなどの二次的に生成したと考えられる粘土鉱物への収着が支配的になることが分かった。
渡辺 勇輔; 柏谷 公希*
no journal, ,
花崗岩中に形成した断層周辺の岩石試料を用いたCsとEuの収着試験を実施し、健岩部と断層周辺の変質部における陽イオン収着特性の違いについて考察を行った。変質部では未変質部と比較してイライトやスメクタイトが多く含まれており、CsとEuはこれらの鉱物への収着挙動が支配的であることが示唆された。一方、未変質部ではイライトやスメクタイトは少なく、黒雲母への収着挙動が支配的であることが示唆された。
