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齋藤 雄也; 棚井 憲治; 高治 一彦*; 重野 善政*; 下河内 隆文*
JAEA-Research 2009-065, 76 Pages, 2010/03
JAEA-Research-2009-065.pdf:23.92MB
高レベル放射性廃棄物の地層処分における人工バリア設計や安全評価においては、緩衝材の長期力学的挙動に影響を及ぼす事象を適切に評価することが重要となる。原子力機構では、ニアフィールドにおける長期的な力学的相互作用を評価するために、人工バリア,処分坑道,周辺岩盤を含む3次元有限要素解析モデルを用いて、オーバーパックの自重沈下,腐食膨張及び岩盤クリープ挙動を考慮することができる連成解析手法を構築した。また、コンクリート支保の劣化挙動モデルを解析プログラムに導入し、動作確認及び妥当性の検証を実施した。本稿では、これまでの検討で残された課題である、(1)埋め戻し材の力学パラメータの取得及び構成モデルの検討,(2)コンクリート支保劣化モデルの3次元プロトタイプへの導入,(3)3次元有限要素解析モデルにおける解析メッシュの分割粗さ及び時間刻みの影響について検討した。(1)では、埋め戻し材を対象とした圧密試験を実施し、供試体成型圧に近い圧密降伏応力を有すること、緩衝材と同様に除荷・再載荷過程においてヒステリシスを示すことが確認された。(2)においては、コンクリート支保劣化がニアフィールド全体の力学挙動に大きな影響を及ぼすことを確認した。(3)においては、3次元有限要素解析においてメッシュ分割粗さが解析結果(特に岩盤の応力分布)に影響を有することが確認された。
岩月 輝希; 佐藤 治夫; 棚井 憲治; 稲垣 学; 澤田 淳; 新沼 寛明; 石井 英一; 前川 恵輔; 戸村 豪治; 真田 祐幸; et al.
JAEA-Research 2009-002, 156 Pages, 2009/05
JAEA-Research-2009-002.pdf:12.86MB
「高レベル放射性廃棄物の地層処分基盤研究開発に関する全体計画」及び研究技術開発の現状に基づいて既往の研究計画を更新し、幌延深地層研究計画第2段階における平成20
21年度の具体的な研究計画を作成した。計画検討にあたっては、施設建設工程などの制約条件を踏まえたうえで、深地層の科学的研究,地層処分研究開発にかかわる研究技術開発(地質環境特性調査評価技術,地下施設建設に伴う地質環境変化の調査評価技術,深地層における工学技術,地層処分に必要な工学技術,安全評価技術など)の今後の実施計画として、ボーリング調査計画やモニタリング計画,工学試験などの計画検討を行ったうえで、各課題の現中期計画終了時の達成目標を明確化した。
内藤 守正; 齋藤 雄也; 棚井 憲治; 油井 三和
Journal of Power and Energy Systems (Internet), 3(1), p.158 - 169, 2009/00
放射性廃棄物地層処分のサイト特性調査段階で特定することが困難な規模の断層が新たに発生し、人工バリアシステムに影響を与えると想定した場合、そのプロセスを理解するために実験的なアプローチを採用した。実験は室内試験装置を用いて行った。これまでのせん断試験の結果から、金属製のオーバーパックは緩衝材が有する可塑性により緩衝材中で回転するものの破損には至らないことが示された。また試験装置の性能によって制約される試験範囲を補完するため、数値モデルによる解析も実施した。
内藤 守正; 齋藤 雄也; 棚井 憲治; 油井 三和
Proceedings of 16th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-16) (CD-ROM), 6 Pages, 2008/05
断層活動による地層処分システムの人工バリアに与える影響を理解するために実験的なアプローチを採用した。実験は室内試験装置を用いて行い、これまでのせん断試験の結果から、金属製のオーバーパックはその可塑性により緩衝材中で回転するものの、破損には至らないことが示されている。また、試験装置の性能によって制約される試験範囲を補完するために数値モデルによる解析も実施した。
齋藤 雄也; 棚井 憲治; 菊池 広人*; 平井 卓*; 西村 繭果*
JAEA-Research 2008-010, 35 Pages, 2008/03
JAEA-Research-2008-010.pdf:15.56MB
我が国の地層処分概念では、地震・活断層の影響等、地層処分システムに著しい影響を及ぼす可能性のある天然現象については、サイト選定によってその影響を避けることを基本としている。これに対し、万が一断層によるずれ変位が生じる場合を想定して、人工バリア性能の限界状態を把握することも重要であると考えられる。そのため、本研究では発生頻度,規模が小さいため事前調査で発見することが困難であるC級断層が人工バリアを直撃した場合を想定し、模型実験とシミュレーション解析を行い、人工バリアに及ぼす影響について検討してきた。本稿では、断層変位速度の影響を評価するため、速度を変えた実験を行い、実験データの拡充を図るとともに、シミュレーション解析の精度向上のための検討を行った。その結果、断層変位速度を100mm/sから1/10の10mm/sにした結果、緩衝材外周部で観測される土圧が20%程度減少することがわかった。また、数値解析においては、周辺岩盤の透水係数を適切に評価することが重要であることが明らかとなった。
齋藤 雄也; 棚井 憲治; 菊池 広人*; 平井 卓*; 西村 繭果*
no journal, ,
我が国の地層処分概念では、地震・活断層の影響等、地層処分システムに著しい影響を及ぼす可能性のある天然現象については、サイト選定によってその影響を避けることを基本としている。これに対し、万が一断層によるずれ変位が生じる場合を想定して、人工バリア性能の限界状態を把握することも重要であると考えられる。そのため、本研究では発生頻度,規模が小さいため事前調査で発見することが困難であるC級断層が人工バリアを直撃した場合を想定し、模型実験とシミュレーション解析を行い、人工バリアに及ぼす影響について検討してきた。本稿では、断層変位速度の影響を評価するため、速度を変えた実験を行い、実験データの拡充を図るとともに、シミュレーション解析の精度向上のための検討を行った。その結果、断層変位速度を100mm/secから1/10の10mm/secにした結果、緩衝材外周部で観測される土圧が10%程度減少することがわかった。また、数値解析においては、周辺岩盤の透水係数を適切に評価することが重要であることが明らかとなった。
松本 一浩; 齋藤 雄也; 棚井 憲治
no journal, ,
処分場の設計フロー(手順化)に関しては、第2次取りまとめで示された設計の流れが提示されているものの、これまでの検討により、実際の設計においては、各設計項目との複雑な相互関係がある。このため、設計手法の明確化並びに合理化に関する検討を行い、一連の設計作業の全体像についてより具体化し、規制・事業に反映していく必要がある。平成17年度までに、処分場全体設計の具体的な手順に関する検討においては、処分孔竪置き方式における設計手順の検討並びに見直しを行っている。本検討では、今後の課題の一つである処分坑道横置き方式における処分場全体設計フローを構築していくために、処分方式の違いによる設計上の相違点・留意点について整理を行った。
