Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
竹内 徹也*; 芳賀 芳範; 谷口 年史*; 伊覇 航*; 安次富 洋介*; 屋良 朝之*; 木田 孝則*; 田原 大夢*; 萩原 政幸*; 中島 美帆*; et al.
Journal of the Physical Society of Japan, 89(3), p.034705_1 - 034705_15, 2020/03
被引用回数:0 パーセンタイル:0(Physics, Multidisciplinary)Single crystals of EuCuSi have been grown by the flux method and Bridgman method. The Eu ions of the Bridgman-grown crystal are nearly trivalent and fluctuate depending on the temperature. On the other hand, the Eu ions of flux-grown sample are divalent and thermally stable and show spin-glass behavior at low temperatures. Crystallographic analyses identified random replacement of Cu sites by Si only for the flux-grown samples. Such structural randomness leads to spin-glass features.
千々松 正和*; 谷口 航; 鈴木 英明*; 西垣 誠*
土木学会論文集, (687), p.9 - 25, 2001/09
本論は、土木学会論文集に投稿予定の原稿である。高レベル放射性廃棄物の地層処分における廃棄体定位置後のニアフィールドでは、廃棄体からの放熱、周辺岩盤から人工バリアへの地下水の侵入、地下水の侵入による緩衝材の膨潤圧の発生、周辺岩盤の地圧変化などの現象が相互に影響することが予想される。このような、熱-水-応力連成現象を評価することは、ニアフィールド環境の明確化の観点から重要な課題の一つである。本論では、緩衝材の水分移動等を考慮できるように改良した熱-水-応力連成モデルを用い、廃棄体定位置後の緩衝材の再冠水挙動に関する検討を行なった。また、連成解析と非連成解析との比較も実施した。
千々松 正和*; 藤田 朝雄; 杉田 裕; 谷口 航
JNC TN8400 2000-008, 339 Pages, 2000/01
高レベル放射性廃棄物の地層処分における廃棄体定置後のニアフィールドでは、廃棄体からの放熱、周辺岩盤から人工バリアへの地下水の浸入、地下水の浸入による緩衝材の膨潤圧の発生、周辺岩盤の応力変化などの現象が相互に影響することが予想される。このような、熱-水-応力連成現象を評価することは、ニアフィールド環境の明確化の観点から重要な課題の一つである。熱-水-応力連成現象を明らかにするためには、まず個々の現象に関わるメカニズムを明らかにする必要がある。そのため、不飽和ベントナイトの伝熱特性、浸潤特性、膨潤特性等に関する各種要素試験が実施されている。また、熱-水-応力連成現象を実際に観測し、どのような現象が発生しているのか把握する必要もある。そのため、熱-水-応力連成現象に関する工学規模室内試験および原位置試験等が実施されている。さらに、熱-水-応力連成現象を評価するためのモデルも同時に開発されており、工学規模室内試験および原位置試験等を用いて、モデルの妥当性および適用性の検討が実施されている。本報告では、これら熱-水-応力連成モデルの開発に関する一連の検討結果を示す。本報告の構成は以下の通りである。第1章では、高レベル放射性廃棄物の地層処分における熱-水-応力連成評価の必要性について示す。第2章では、熱-水-応力連成解析評価に必要な岩石および緩衝材粘土の物性値取得に関する室内試験結果を示す。試験対象は釜石鉱山とし、岩石に関する試験は釜石鉱山で採取された供試体を用い、粘土に関してはベントナイト単体(クニゲルV1,OT-9607)およびベントナイトとケイ砂の混合体を対象とした。第3章では、原位置における岩盤物性試験の結果を示す。原位置試験は釜石鉱山における試験坑道内で実施した。実施した試験は、亀裂特性調査、透水試験、試験坑道床盤に掘削した試験孔内への湧水量の測定である。第4章では、室内および原位置試験で得られた岩盤物性値を用い、第3章で示した試験孔内への湧水量の解析評価を行なった。解析は連続体モデルおよび不連続体モデルの両者を用い実施した。第5章では、釜石鉱山で実施した熱-水-応力連成試験結果を示す。直径1.7m,深さ5.0mの試験孔を坑道床盤に掘削し、試験孔内に緩衝材および発熱体を設置し、連成試験を開始した。連成試験としては、発熱体の加熱を行なう加熱試験を約260日間、発熱体停
杉野 弘幸; 藤田 朝雄; 谷口 航; 岩佐 健吾; 長谷川 宏
JNC TN8400 99-096, 23 Pages, 1999/12
これまでにサイクル機構では高レベル廃棄物の地層処分研究に関する研究を、「わが国における高レベル廃棄物地層処分の技術的信頼性-地層処分研究開発第2次取りまとめ-」として取りまとめ、平成11年11月に国に対して報告している。この第2次取りまとめのうち、「分冊2地層処分の工学技術」においては、オーバーパック、緩衝材の設計から、処分場のレイアウト、操業スケジュールまで、幅広く工学的な知見を取りまとめている。本報告は、このうち、緩衝材の設計に関して、背景となる考え方を第2次取りまとめ分冊2の本文に対比させて解説したものである。第2次取りまとめの緩衝材の設計においては、仕様設定の考え方を目に見える形で表現することに留意しており、これに対応して緩衝材の設計要件を10項目設定し、この設計要件を満足する緩衝材の乾燥密度と厚さの範囲をグラフ化して表現している。本報告ではこの緩衝材の範囲設定の考え方を中心に、計算で用いた式、背景等を説明した。
谷口 航; 鈴木 英明*; 杉野 弘幸*; 松本 一浩*; 千々松 正和*; 柴田 雅博
JNC TN8400 99-052, 73 Pages, 1999/12
高レベル放射性廃棄物の地層処分における緩衝材には、水理挙動制御性、核種吸着性、膨潤性、熱伝導性など多くの性能が要求される。現在のところ、これらの要求性能の多くを満足するものとして圧縮ベントナイトもしくはベントナイトにケイ砂を混合し圧縮したものが有望な候補材料と考えられている。核燃料サイクル開発機構では、地層処分場における人工バリア、地下施設の設計、および性能評価に資するため、圧縮ベントナイトの基本特性についてその試験方法を検討するとともにデータを取得している。また、仮想の地質条件の基に、人工バリアおよび地下施設の設計検討を進めている。人工バリアおよび地下施設の設計においては、緩衝材の熱的変質を避けるために、緩衝材の熱伝導特性が指標の一つとなると考えられている。また、緩衝材が物理的なものとして成立するための最小密度(カサ密度)以下で人工バリアを設計することはありえないため、上記最小密度(カサ密度)も指標の一つとなる。本報告では、緩衝材の熱物性測定を行うとともに、緩衝材の最小密度(カサ密度)についても検討を行った。また、得られた緩衝材熱伝導特性を用い、人工バリアを含んだ周辺の温度解析を行い、緩衝材の制限温度を基に、緩衝材の成立範囲、つまり充填密度、厚さ等の成立範囲を検討した。得られた成果は、以下の通りである。(1)緩衝材の最小密度(カサ密度)にはケイ砂混合率依存性が見られ、ケイ砂混合率が大きいほど、最小密度(カサ密度)も大きくなった。(2)緩衝材の熱伝導率、および比熱の含水比依存性を、乾燥密度およびケイ砂混合率をパラメータにし、定式化した。この結果、含水比が小さい範囲では、ケイ砂混合率が熱伝導率に及ぼす影響は小さいことが分かった。(3)緩衝材の乾燥密度および人工バリアにおける緩衝材厚さに関して、熱的観点からの成立範囲を、解析により求めた。また、緩衝材の乾燥密度、ケイ砂混合率および含水比に関らず、緩衝材厚さと緩衝材最高上昇温度の関係は、熱伝導率で整理できることが分かった。
佐藤 稔紀; 谷口 航; 藤田 朝雄; 長谷川 宏
JNC TN7400 99-011, 36 Pages, 1999/12
わが国における地下深部の岩盤が有する一般的な熱的および力学的性質を理解するため、文献調査および釜石鉱山と東濃鉱山における調査・試験によりデータを収集し、岩種ごとの物性の頻度分布や物性間の相関関係などについて検討した。その結果、岩石の熱物性および力学物性について、岩種ごとの頻度分布を把握した。また、従来より示唆されてきた物性間の相関関係との整合性が確認された。新第三紀堆積岩では深度の増加とともに一軸圧縮強度などが増加する傾向が認められた。岩盤の初期応力については、文献調査の結果を取りまとめ、鉛直応力は単位体積重量の勾配で線形近似できること、水平面内平均応力と深度の関係も線形近似できること、および、側圧係数(水平面内平均応力と鉛直応力の比)は浅部では大きな値を示し、震深度の増加に伴い、深度500m程度より深くなると1より小さい値に近づくことが認められた。
谷口 航; 長谷川 宏; 岩佐 健吾; 佐藤 稔紀
JNC TN8400 99-053, 66 Pages, 1999/11
わが国における高レベル放射性廃棄物地層処分場の設計検討においては、現在のところ、サイトが未定であるため、わが国の長期的安定性を備えた幅広い地質環境を考慮に入れる必要がある。また、地層処分システムの技術的信頼性および実現可能性を明示するためには、わが国の自然環境に即した地質環境モデルの構築および地層処分システムの仕様の検討が必要となる。これら検討に当たっては、解析による設計が必要であり、その解析において入力値とする岩盤物性データ、特に空洞の力学的安定性等の力学的解析において入力物性となる岩盤静的力学物性、および温度評価解析において入力物性となる岩盤熱物性が必要不可欠である。また、耐震安定性の検討を行うための岩盤動的力学物性も必要である。本報告は、核燃料サイクル開発機構による地層処分研究開発の第2次取りまとめ「地層処分の工学技術」の検討にて用いる岩盤物性について、わが国の幅広い地質環境を考慮に入れ、その分類、設定の考え方および設定を行ったものである。岩盤物性を検討するに当たり、まず、公開文献の調査によりデータの抽出を行い、動力炉・核燃料開発事業団による「地層処分研究開発第1次取りまとめ」時に作成した岩石・岩盤物性データベースと合わせて、第2次取りまとめにおける岩石・岩盤物性データベースを作成した。次いで、岩盤の物性が工学的に同等なグループに岩種を分類し、その分類ごとに基本的な力学特性等を指標に、解析に必要な岩盤静的力学物性、および熱物性を設定した。また、静的力学物性および動的力学物性に関しては、その深度依存性についても検討を行った。本報では、以下を考慮し分類・設定を行った。(1)岩石の一軸圧縮強度や割目頻度等を指標に、硬岩系岩盤と軟岩系岩盤とに分類した。(2)岩石の一軸圧縮強度と、岩石の変形定数、強度定数および物理特性の相関を検討した。(3)岩盤の深度依存性を有する弾性波速度と岩石の弾性波速度から、岩盤良好度を設定し、岩石静的力学特性から深度依存性を有する岩盤静的力学物性を設定した。(4)深度依存性を有する岩盤の弾性波速度から、深度依存性を考慮した岩盤動的力学物性を設定した。また、動的力学物性と静的力学物性との比を検討した。(5)岩石の物理特性と熱物性の相関を検討し、静的力学特性と熱物性の関係を検討した。
谷口 航; 岩佐 健吾
JNC TN8400 99-051, 129 Pages, 1999/11
地層処分施設の地下施設においては、人工バリアを設置する空間が求められ、なおかつ設置された人工バリアおよび周辺岩盤が種々の条件を満たすことが求められる。その条件の一つは、ガラス固化体の発熱および地温による熱的影響であり、人工バリアおよび周辺岩盤の性能が損なわれないよう各々の制限温度を越えないことが求められる。したがって、各々の制限温度を越えないように、人工バリアおよび地下施設を設計する必要があり、地下施設の設計の一つに処分坑道離間距離および廃棄体ピッチの設定がある。ここでは、第2次取りまとめでの条件下で、上記熱的影響の観点から必要な処分坑道離間距離および廃棄体ピッチを解析により検討した。また、処分坑道離間距離および廃棄体ピッチを設定するための熱的影響以外の条件を洗い出し、それら条件および熱的安定性も含めた合理的な設定方法を検討し値の設定を試みた。次いで、設定された処分坑道離間距離および廃棄体ピッチにおいて、ニアフィールドの温度経時変化について考察するとともに人工バリアの施工上生じる隙間がニアフィールドの温度に及ぼす影響を把握した。また、熱的観点から、つまりニアフィールドの制限温度の観点から、処分施設が成立するための処分深度の範囲についても考察を行った。得られた成果は以下のとおりである。・処分坑道横置き方式においては、廃棄体ピッチを人工バリアとして必要な寸法から決まる最小値にし、熱的安定性の観点から必要な処分坑道離間距離を設定するのが合理的である。・ガラス固化体の固化後の貯蔵期間50年における処分孔竪置き方式では、空洞の力学的安定性の観点から必要な最小処分坑道離間距離および廃棄体ピッチでも制限温度は満足する。・人工バリアの温度は、概ね処分後数十年までで最高に達し、その後徐々に下がる。また、約1000年後には、人工バリアの温度分布差はなくなり、10000年後には初期の地温に戻る。・人工バリアの施工上生じる隙間が、ニアフィールドの温度に及ぼす影響は小さい。・制限温度を下回るころが難しい熱的観点からの処分深度の範囲について一例を示した。
高治 一彦; 谷口 航
JNC TN8400 99-042, 68 Pages, 1999/11
緩衝材には、止水性、自己シール性、核種収着性、熱伝導性、化学的緩衝性、オーバーパック支持性、応力緩衝性等が長期にわたり維持されることが期待されている。これらの機能を比較的満足し得る材料として、天然に産する粘土が注目され、中でも圧縮されたベントナイトは、非常に低い透水性による水の動きの抑制、水の浸潤に伴い膨張し圧縮ベントナイト中の間隙や隣接する岩盤中の割れ目への充填、陽イオン核種を収着する陽イオン交換能を有している等の点で優れており、緩衝材として最も有力であると考えられている。サイクル機構では地層処分研究の一環として、人工バリア技術開発および安全評価の基礎データとするために緩衝材の特性に関する研究を進めている。本報告書は、耐震安定性評価に資するための緩衝材としての圧縮ベントナイトの動的力学特性の把握を目的として、動的三軸試験、弾性波速度の測定、液状化試験についての手順、試験条件、結果および考察についてまとめたものである。動的三軸試験により、せん断剛性および減衰比のせん断ひずみ依存性、力学モデルへの適用等、弾性波速度の測定により、動的三軸試験によって得られた最大せん断剛性の妥当性等、液状化試験により、繰返し載荷による動的強度等を把握することができた。
黒木 繁盛; 谷口 航; 小尾 繁*; 長谷川 宏; 杉野 弘幸; 窪田 茂*; 出羽 克之*
JNC TN8400 99-037, 281 Pages, 1999/11
高レベル放射性廃棄物の地層処分場において、人間の安全な生活環境を維持するという基本的な考え方のもと、地下数百m1,000m程度の地下深部に坑道を掘削し、廃棄体を埋設することが計画されている。その際、建設・操業・閉鎖の作業安全性を確保するため、各段階を通して坑道が力学的に安定していることが求められる。ここでは、第2次取りまとめで求められる処分技術の技術的信頼性を示すため、その要件となる坑道の力学的安定性を解析により評価した。具体的には、各坑道で必要となる断面を設定し、理論解析、有限要素法解析を用いて坑道掘削時の安定性、坑道交差部および地震時の安定性について検討を行った。本検討により得られた結果を以下に示す。・現状の技術で坑道の掘削が可能であると考えられ、適切な支保工を設置し、十分な坑道離間距離および処分孔間隔をとれば坑道の力学的安定性は確保できる。・坑道交差部においては、適切な補強工を施すことにより坑道の力学的安定性は確保される。なお、補強が必要となる範囲は、今回検討を行った交差角度30では鋭角側に4D、鋭角側に1Dの範囲である。・過去に起こった巨大著名地震を想定して検討を行ったところ、坑道の力学的安定性に及ぼす地震の影響は小さく、坑道の掘削時の安定性が確保されれば地震に対しては安定であることが分かった。
谷口 航; 高治 一彦; 御子柴 正*; 森 康二*
JNC TN8400 99-055, 168 Pages, 1999/09
わが国のように地震の多い地質環境条件下における地層処分では、人工バリアシステムの健全性を保つために、人工バリアシステムの耐震性評価が必要である。本研究は、地層処分システムにおける人工バリアシステムの耐震性を、工学規模の振動実験により確認評価するとともに、人工バリアの耐震性評価手法の確立を図るもので、科学技術庁・防災科学技術研究所と核燃料サイクル開発機構(旧、動力炉・核燃料開発事業団)が共同で、平成4年度から実施しているものである。本報告書は、第1報の「深部地下空洞および内部構造物の研究(---動力炉・核燃料開発事業団および防災科学技術研究所との共同研究中間報告---)」に引き続き、中型規模での振動実験、および地震応答解析コード/モデルの開発について、第1報以降(平成6年度以降)に得られた成果をまとめたものである。以下に得られた成果を簡略に示す。(1)振動実験 スイープ加振による試験体の固有振動数の検索により、固有振動数は加振レベルが大きくなるにしたがって小さくなる傾向を示した。実地震波加振では、オーバーパックおよびベントナイトとも各地震波特有な周期に目立った応答はせず、模擬人工バリアは一体となって挙動した。(2)解析コード/モデルの開発 これまでに、緩衝材の応力ひずみ関係の非線形性を考慮した解析コードの開発を行った。このコードを用いた上記実験の検証解析において、実験結果と解析結果はほぼ一致した。
谷口 航; 高治 一彦; 杉野 弘幸; 森 康二*
JNC TN8400 99-054, 140 Pages, 1999/09
わが国の高レベル放射性廃棄物の地層処分では、人工バリアにおける緩衝材として、粘土の一種であるベントナイトあるいはケイ砂混合ベントナイトを圧縮したものを用いることを検討している。この緩衝材は、長期にわたり力学的に安定で、廃棄体を所定の位置に支持し、かつ放射性物質の移行特性上有意な影響を与えないことが要求されている。力学的安定性に影響を及ぼす要因として、わが国のように地震の多い地質環境条件下における地層処分では、地震による繰返し荷重が考えられる。本報告では、地層処分システムにおける人工バリアの力学的耐震安定性を、主に緩衝材の力学的安定性に着目して、振動方程式に基づく動的解析により評価した。解析に用いたコードは、科学技術庁・防災科学技術研究所との共同研究の一環として、核燃料サイクル開発機構が開発したものである。解析では、仮想の地盤における地下深部での地震動を作成し、入力荷重とした。また、緩衝材の力学的非線形性を考慮するとともに、緩衝材の破壊、廃棄体の移動および人工バリアの動的挙動の把握を目的にした全応力(1相系)解析、および緩衝材の間隙水圧の上昇に着目した有効応力(2相系)解析の双方で行った。解析の結果得られた知見は以下の通りである。(1)全応力(1相系)解析では、緩衝材が地震によりせん断破壊することなく、廃棄体が有意に移動することもないことが分かった。また、人工バリアが地震に対して、周辺岩盤と剛体となって振動挙動するためには、緩衝材-岩盤間の接合面の取り扱いが重要であることが分かった。(2)有効応力解析では、緩衝材中の間隙水圧の上昇は認められなかった。したがって、地震により緩衝材のオーバーパック支持力が損なわれることはないことが分かった。
鈴木 英明*; 谷口 航
JNC TN8430 99-006, 30 Pages, 1999/03
高レベル放射性廃棄物の地層処分における処分場レイアウトのうち、廃棄体の埋設レイアウトは、ニアフィールドの温度,空洞安定性,人工バリアに必要な寸法,地質環境特性などからくる制限や条件を満足し、合理的な処分坑道離間距離および廃棄体ピッチの組み合わせによって設定される。このうち、ニアフィールドの温度については、廃棄体が核種の崩壊により熱を発生するため、ガラス固化体,緩衝材および周辺岩盤の熱的影響の観点から最大上昇温度が制限される。このため、廃棄体埋設レイアウトに関する検討として、処分周辺の温度を把握するために、廃棄体埋設レイアウト,廃棄体の定置方式,処分深度など、種々の条件でのニアフィールド熱解析が行われている。熱解析に必要となる緩衝材の熱物性、すなわち熱伝導率、比熱については、測定手法の開発とともに、緩衝材の密度や水分含有率および温度依存性等に関する研究が進められている。本報告書は、第2次取りまとめにおけるニアフィールド熱解析に用いる緩衝材の熱物性値を整理することを目的に、実験により緩衝材材料の熱物性値を測定し、その結果を取りまとめたものである。実験は、供試体の含水比および測定温度をパラメータとして熱拡散率と熱伝導率の測定を実施し、両者の関係から比熱を求めた。その結果、熱伝導率、比熱ともに供試体の含水比に依存して大きく変化し、比熱については、緩衝材の構成成分から求められる理論的な予測値と良く一致する結果であった。また、これらの熱物性値は90以下の条件では温度による変化は小さいことが分かった。以上のことから、緩衝材の熱伝導率および比熱について緩衝材材料の含水比の関数として定式化を行った。また、人工バリアに生じる隙間対策の一例として用いられることが考えられているパウダー状ベントナイトの熱物性の取得を行ったので合わせて報告する。
千々松 正和*; 谷口 航
JNC TN8400 99-014, 125 Pages, 1999/02
高レベル放射性廃棄物の地層処分における廃棄体定置後のニアフィールドでは、廃棄体からの放熱、周辺岩盤から人工バリアへの地下水の侵入、地下水の侵入による緩衝材の膨潤圧の発生、周辺岩盤の地下変化などの現象が相互に影響することが予想される。このような、熱-水-応力連成現象を評価することは、ニアフィールド環境の明確化の観点から重要な課題の一つである。熱-水-応力連成現象を明らかにするためには、まず個々の現象に関わるメカニズムを明らかにする必要がある。そのため、不飽和ベントナイトの伝熱特性、浸潤特性、膨潤特性等に関する各種要素試験が実施されている。本論では、熱-水-応力連成モデルを用い、これらの基本特性試験の解析評価を行うとともに、モデル上のパラメータを実験結果から逆解析的に算定した。また、各種要素試験の結果得られた物性値を入力データとしてニアフィールドの熱-水連成解析を実施し熱解析と連成解析の比較を行うとともに、連成解析による緩衝材の再冠水時間の評価を実施した。解析の結果得られた知見は以下の通りである。(1)室内実験から同定された温度勾配水分拡散係数Drを用い連成解析を実施した結果、緩衝材の初期含水比が7%、17%のいずれのケースも緩衝材内の最高温度は熱解析で得られた値より小さい結果となった。
谷口 航; 藤田 朝雄
PNC TN8410 97-212, 76 Pages, 1997/08
高レベル廃棄物の地層処分場に関する設計検討においては、1.地下空洞は建設,操業,閉鎖の作業期間中を通じて安定性が確保されること、2.廃棄体の放出する熱に対する対策がとられていること、3.地質環境が施設の建設,操業,閉鎖の作業によって極力乱されないこと、が要求される。本報告は、このうちの廃棄体の放出する熱の影響について解析的検討を行ったものである。これまでに、熱解析は行われてはいるが、限られた条件下での検討であり、平面的レイアウトの設定に指標を与えるまでには至っていない。そこで、解析コードおよび解析条件について検討するとともに、処分坑道横置き方式における平面的レイアウトの概略的な設定を目的にニアフィールドの3次元有限要素法による熱伝導解析を実施した。岩盤の物性に関しては、結晶質岩系岩盤の平均値を、緩衝材の物性に関しては、保守的な値を用いた。検討内容、及び主な結果は以下の通りである。(1)解析コード、条件の検討。解析コードには動力炉・核燃料開発事業団開発の有限要素法による汎用非線形構造解析システム(FINAS; Finite Element Nonlinear Structural Analysis System)を用いる。(2)周辺岩盤及び人工バリア材の各部材間のエアーギャップの影響検討緩衝材と岩盤間のエアーギャップが緩衝材の最大上昇温度に影響する。(3)廃棄体埋設レイアウトの影響検討。処分坑道の径を小さくすることが、熱的な観点から有利である。
谷口 航; 藤田 朝雄; 菅野 毅; 石川 博久; 石黒 勝彦
Proceedings of 8th International Topical Meeting on Nuclear Reactor Thermal-Hydraulics (NURETH-8), 0 Pages, 1997/00
高レベル放射性廃棄物の地層処分場に関する設計検討においては、廃棄体の放出する熱の影響が処分場の設計仕様を決定する一要因となる。本件は、このことに着目し、人工バリアに生じると考えれるエアーギャップの有無、廃棄体定置における平面的レイアウト、緩衝材厚さ及び、廃棄体の発熱特性の影響を感度解析的に検討したものである。主な検討結果は以下の通りである。・全ての解析ケースにおいて、人工バリアの温度が最大になる時間は、処分後30年以内であった。・エアーギャプの存在で考慮した場合、存在を考慮しない場合と比較して、ギャップ内側では最大温度が高くなるが、ギャップ外側では、最大上昇温度はほぼ一定である。
志水 伸二; 谷口 航
PNC TN8410 95-099, 66 Pages, 1995/04
わが国のように地震の多い地質環境条件下における地層処分では、人工バリアシステムの健全性を保つために、地震等に対する人工バリアシステムの耐震性評価が必要である。本研究は、地層処分システムにおける人工バリアシステムの耐震性を、工学規模の人工バリア振動試験により確認評価するとともに、人工バリアシステムの耐震解析評価手法の確立を図るもので、科学技術庁・防災科学技術研究所(以下「防災研究所」とする。)と動力炉・核燃料開発事業団(以下「動燃事業団」とする。)が共同で実施しているものである。本報告書は、中間報告として現在までの研究成果の一部をまとめたものである。得られた結果の主な内容を以下に示す。(1)小型模擬緩衝材試験体を用いた振動試験から、シリコンゴムを用いた試験体は、非線形特性を示す要素がなく剛体に近い特性を示し、各地震波特有の周期に目立った応答はしないことが分かった。また、試験と解析との比較から、固有振動数はほぼ一致したが、実地震波による加速度応答に関しては、オーバーパック上の両結果が若干相違する結果が得られた。(2)小型緩衝材試験体を用いた振動試験から、ベントナイトを用いた試験体は、小型模擬緩衝材試験体と同様、非線形特性を示す要素がなく剛体に近い特性を示し、各地震波特有の周期に目立った応答はしないことが分かった。また、試験と解析との比較から、固有振動数に関して、両結果はほぼ近い値を示し、充填密度が増えるにつれ、固有振動数も増えることが推測された。また、試験結果の一部にベントナイト中の加速度が若干低下する点が見られたが、オーバーパックは、地震により特別増幅することなく、人工バリアは一体となって挙動しているものと推測された。
志水 伸二; 棚井 憲治; 谷口 航; 酒井 裕一*
PNC TN8410 95-027, 56 Pages, 1995/02
地層処分システムの設計研究においては、第二次とりまとめの目標である「人工バリア性能の定量的評価」のための評価対象の明確化を目標として、結晶質岩系及び堆積岩系それぞれに固有な地質環境特性を考慮して適用可能な処分場等の基本設計に必要な解析手法の検討を進めてきている。これらの結果は、第二次とりまとめに向けた今後の解析検討を進めていく上で、問題点や研究の方向性を導出するという観点からも重要なデータである。そこで本報告書は、これら過去に進めてきた解析検討について内容を把握するとともに、それぞれの検討において導出されてきた課題を整理し、今後の解析手法の検討に反映させることを目的として、特に1988年から1991年の第一次とりまとめを行うために検討された設計解析事例を調査し、まとめたものである。
谷口 航
PNC TN8510 95-001, 31 Pages, 1995/01
本報は、United Kingdom Nirex Limitedにより1993年11月に発行された「going underground (諸外国の処分方法について)」を、翻訳したものである。
北山 彩水; 谷口 直樹; 木村 航*; 梶山 浩志*
no journal, ,
純銅は、一般的に酸素濃度の低い地下水環境では熱力学的な安定性により、ほとんど腐食が進展しないという特徴を有しており、使用済燃料の直接処分の処分容器として環境条件によっては極めて長い寿命を期待できる材料といえる。しかし、硫化物の濃度条件などの環境条件によっては、純銅は熱力学的安定性を失い、腐食が進展すると考えられる。本研究では、硫化物が純銅の腐食挙動へ与える影響について、硫化水素を含むガスを吹き込んだ試験溶液を用いた電気化学試験により調査した。
亘 真吾*; 北山 彩水; 三ツ井 誠一郎; 谷口 直樹; 木村 航*; 梶山 浩志*
no journal, ,
使用済燃料の直接処分における処分容器の長寿命化を目的として純銅の適用が検討されている。純銅は、一般的に低酸素濃度の水溶液環境では熱力学的な安定性によりほとんど腐食は進展しないが、硫化物濃度条件によっては、熱力学的安定性を失い腐食が進展する。本研究では、硫化物が存在する処分環境を模擬して種々の硫化水素濃度のガスを吹き込んだ条件での純銅の腐食進展挙動を把握するための浸漬試験および応力腐食割れ挙動を把握するためのUベンド試験を実施した。