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Soler, J. M.*; Kek
linen, P.*; Pulkkanen, V.-M.*; Moreno, L.*; Iraola, A.*; Trinchero, P.*; Hokr, M.*; 
ha, J.*; Havlov
, V.*; Trpko
ov, D.*; et al.
Nuclear Technology, 209(11), p.1765 - 1784, 2023/11
被引用回数：2 パーセンタイル：72.91(Nuclear Science & Technology)The REPRO-TDE test was performed at a depth of about 400 m in the ONKALO underground research facility in Finland. Synthetic groundwater containing radionuclide tracers (HTO, Cl-36, Na-22, Ba-133, Cs-134) was circulated for about four years in a packed-off interval of the injection borehole. Tracer activities were additionally monitored in two observation boreholes. The test was the subject of a modelling exercise by the SKB GWFTS Task Force. Eleven teams participated in the exercise, using different model concepts and approaches. Predictive model calculations were based on laboratory-based information concerning porosities, diffusion coefficients and sorption partition coefficients. After the experimental results were made available, the teams were able to revise their models to reproduce the observations. General conclusions from these back-analysis calculations include the need for reduced effective diffusion coefficients for Cl-36 compared to those applicable to HTO (anion exclusion), the need to implement weaker sorption for Na-22, compared to results from laboratory batch-sorption experiments, and the observation of large differences between the theoretical initial concentrations for the strongly-sorbing Ba-133 and Cs-134 and the first measured values a few hours after tracer injection. Different teams applied different concepts, concerning mainly the implementation of isotropic vs. anisotropic diffusion, or the possible existence of Borehole Disturbed Zones around the different boreholes. The role of microstructure was also addressed in two of the models.
Soler, J. M.*; Neretnieks, I.*; Moreno, L.*; Liu, L.*; Meng, S.*; Svensson, U.*; Iraola, A.*; Ebrahimi, K.*; Trinchero, P.*; Molinero, J.*; et al.
Nuclear Technology, 208(6), p.1059 - 1073, 2022/06
被引用回数：4 パーセンタイル：45.99(Nuclear Science & Technology)SKBタスクフォースは、亀裂性岩石中の地下水流動と物質移行のモデル化に関する国際フォーラムである。WPDE試験はフィンランドのオンカロ地下施設において実施された片麻岩中のマトリクス拡散試験である。複数の非収着性及び収着性のトレーサーを含む模擬地下水が試錐孔の試験区間に沿って注入された。タスク9Aは、WPDE試験で得られたトレーサー破過曲線に対する予測モデリングを行うことを目的とした。複数のチームが本タスクに参加し、異なるモデル化手法とコードを用いた予測解析を行った。この予測解析の重要な結論は、試錐孔の開口部における地下水流動に関連する分散パラメータにモデル化結果が大きく影響されることである。マトリクス拡散及び収着に関連する破過曲線のテール部に着目すると、異なるチーム間の解析結果の差異は相対的に小さい結果となった。
Soler, J. M.*; Keklinen, P.*; Pulkkanen, V.-M.*; Moreno, L.*; Iraola, A.*; Trinchero, P.*; Hokr, M.*; ha, J.*; Havlov, V.*; Trpkoov, D.*; et al.
SKB TR-21-09, 204 Pages, 2021/11
Task 9C of the SKB Task Force on Modelling of Groundwater Flow and Transport of Solutes (Task Force GWFTS) was the third subtask within Task 9 and focused on (1) predictive and (2) back-analysis modelling of experimental results from the REPRO-TDE in situ diffusion experiment. The test was performed at a depth of about 400 m in the ONKALO underground research facility in Finland. Synthetic groundwater containing radionuclide tracers (HTO, Cl-36, Na-22, Ba-133, Cs-134) was circulated for about four years in a packed-off interval of the so-called injection borehole. Tracer activities were additionally monitored in two observation boreholes arranged as a right-angled triangle and located at about 0.1 m wall-to-wall from the injection borehole. Eleven modelling teams participated in the modelling exercise, using different model concepts and approaches. Three main types of models were applied: (1) An analytical solution to the diffusion-retention equations, (2) continuum-porous-medium-type numerical models, and (3) microstructure-based models. The predictive model calculations were based on laboratory-based information concerning porosities, diffusion coefficients and sorption partition coefficients available in the task description. Microstructural characterisation of rock samples was also available and used by the teams using microstructure-based models.
Soler, J. M.*; Neretnieks, I.*; Moreno, L.*; Liu, L.*; Meng, S.*; Svensson, U.*; Trinchero, P.*; Iraola, A.*; Ebrahimi, H.*; Molinero, J.*; et al.
SKB R-17-10, 153 Pages, 2019/01
SKBタスクフォースは、亀裂性岩石中の地下水流動と物質移行のモデル化に関する国際フォーラムである。WPDE試験はフィンランドのオンカロ地下施設において実施された片麻岩中のマトリクス拡散試験である。複数の非収着性及び収着性のトレーサーを含む模擬地下水が試錐孔の試験区間に沿って注入された。タスク9Aは、WPDE試験で得られたトレーサー破過曲線に対する予測モデリングを行うことを目的とした。複数のチームが本タスクに参加し、異なるモデル化手法を用いた予測解析を行った。この予測解析の重要な結論は、試錐孔の開口部における地下水流動に関連する分散パラメータにモデル化結果が大きく影響されることである。マトリクス拡散及び収着に関連する破過曲線のテール部に着目すると、異なるチーム間の解析結果の差異は相対的に小さい結果となった。モデル化結果は、最終的に実測された破過曲線と比較された。
Soler, J. M.*; Landa, J.*; Havlov, V.*; 舘 幸男; 蛯名 貴憲*; Sardini, P.*; Siitari-Kauppi, M.*; Eikenberg, J.*; Martin, A. J.*
Journal of Contaminant Hydrology, 179, p.89 - 101, 2015/08
被引用回数：39 パーセンタイル：81.5(Environmental Sciences)マトリクス拡散現象は結晶質岩中の核種移行遅延プロセスとして重要である。スイスのグリムゼル原位置試験場において花崗岩マトリクス中の原位置長期拡散(LTD)試験を行った。試験孔内にHTO, Na 
, Cs を含むトレーサ溶液を循環させ、2年半の間、トレーサ濃度の減衰が観測された。拡散期間終了後に、オーバーコアリングによって、岩石中のトレーサ分布が分析された。岩石中の拡散深さは、HTOで20cm、Na で10cm、Cs で1cm程度であった。これらのデータセットに対し、拡散・収着モデルによる解釈が、複数のチームによって、異なるコードを用いて実施され、実効拡散係数(De)と岩石容量因子(
)が導出された。複数のチームによる評価結果は、観測データを概ね再現可能であり、掘削影響による表面部分のDeとの値が、岩石マトリックス部に比べて大きいことを示唆した。一方で、HTOの結果は実験データと解析結果に大きな乖離が認められ、この点は今後の詳細な検討が必要である。
Soler, J. M.*; Landa, J.*; Havlov, V.*; 舘 幸男; 蛯名 貴憲*; Sardini, P.*; Siitari-Kauppi, M.*; Martin, A. J.*
Materials Research Society Symposium Proceedings, Vol.1665, p.85 - 91, 2014/09
マトリクス拡散現象は結晶質岩中の核種移行遅延プロセスとして重要である。スイスのグリムゼル原位置試験場において花崗岩マトリクス中の原位置長期拡散(LTD)試験を行った。試験孔内にHTO, Na, Csを含むトレーサ溶液を循環させ、2年半の間、トレーサ濃度の減衰が観測された。拡散期間終了後に、オーバーコアリングによって、岩石中のトレーサ分布が分析された。岩石中の拡散深さは、HTOで20cm、Naで10cm、Csで1cm程度であった。これらのデータセットに対し、拡散・収着モデルによる解釈が、複数のチームによって、異なるコードを用いて実施され、実効拡散係数(De)と岩石容量因子()が導出された。複数のチームによる評価結果は、観測データをおおむね再現可能であり、掘削影響による表面部分の
eとの値が、岩石マトリクス部に比べて大きいことを示唆した。一方で、HTOの結果は実験データと解析結果に大きな乖離が認められ、この点は今後の詳細な検討が必要である。
Soler, J. M.*; Landa, J.*; Havlov, V.*; 舘 幸男; 蛯名 貴憲*; Sardini, P.*; Siitari-Kauppi, M.*; Martin, A.*
Nagra NAB 12-53, 80 Pages, 2013/02
スイスのグリムゼル原位置試験場において原位置長期拡散(LTD)試験が行われた。パッカーで区切られた試験孔内にHTO, 
Na, 
Csを含むトレーサ溶液を循環させ、2年半の間、トレーサ濃度の減衰が観測された。拡散期間終了後に、オーバーコアリングによって、岩石中のトレーサ分布が分析された。溶液中のトレーサ濃度変化はCsの減衰が顕著であった。また、濃度分布の進展深さは、HTOで20cm、Naで10cm、Csで1cm程度であった。これらのデータセットに対し、拡散・収着モデルによる解釈が、複数のチームによって、異なるコードを用いて実施され、実効拡散係数(
)と岩石容量因子()が導出された。複数のチームによる評価結果は、観測データをおおむね再現可能であり、掘削影響による表面部分のとの値が、岩石マトリクス部に比べて大きいことを示唆した。一方で、HTOの結果は実験データと解析結果に大きな乖離が認められ、この点は今後の詳細な検討が必要である。
M
ri, A.*; Soler, P.*; 太田 久仁雄; Havlov, V.*
Nagra NAB 07-42, 31 Pages, 2007/12
グリムゼル原位置試験フェーズ6・LTD(放射性核種のマトリクス拡散)プロジェクトは、原位置におけるマトリクス拡散の評価を目的として、HYRL(フィンランド),JAEA及びAIST(日本),NRI/RAWRA(チェコ),Nagra(スイス)によって進めている国際共同研究プロジェクトである。LTDプロジェクトはWP1-WP4の四つのタスクに分かれており、WP1では、単孔式の原位置拡散試験の実施に先立ち予測解析を実施した。この解析結果は、原位置試験のレイアウトや計画の検討にフィードバックされるだけでなく、試験結果との比較を通じて、長期に渡る拡散現象にかかわるモデル化の信頼性の確認に寄与するものである。この報告書は、予測解析で用いた概念モデルや解析コードの概要、及びマトリクス中のトレーサー濃度プロファイルと溶液中のトレーサー濃度の変化に関する予測結果をまとめたものである。
Marin, A.*; Siitari-Kauppi, M.*; Havlov, V.*; 舘 幸男; Miksova, J.*
no journal, ,
結晶質岩における放射性廃棄物の性能評価において、マトリクス拡散は非常に重要である。原位置の擾乱の少ない結晶質岩中のマトリクス拡散を現実的に評価することを目的に、スイスのグリムゼル原位置試験場において原位置長期拡散(LTD)プロジェクトを進めている。第1フェーズとして、パッカーで区切られた試験孔内にHTO, Na-22, Cs-134を含むトレーサ溶液を循環させ、2年半の間、トレーサ濃度の減衰が観測された。拡散期間終了後に、オーバーコアリングによって、岩石中のトレーサ分布が分析された。これらの結果は、複数のチームにより異なるコードを用いて解釈がなされた。原位置試験概念やトレーサー選定を含む第2フェーズの計画についても議論する。
H, Na and Cs diffusion in crystalline rock under real deep geological repository conditionsHavlov, V.*; Martin, A. J.*; Siitari-Kauppi, M.*; 舘 幸男
no journal, ,
長期拡散プロジェクト(LTD)は、原位置条件でのマトリクス拡散に関する定量的な情報を得ることを目的とした、一連の実験からなる国際プロジェクトである。1回目の原位置拡散試験では、グリムゼル原位置試験場の未擾乱の岩石マトリクス中のボアホール中を、放射性核種(H, Na, Cs)を含むトレーサー溶液を循環させた。トレーサー溶液中の核種濃度の減衰曲線が定期的なサンプリングと分析によって観測された。800日後、拡散試験を終了し、ボアホールがオーバーコアリングされた。放射性核種を含んだボアホール周辺の岩石は切断され、岩石中の濃度プロファイルを測定することにより拡散深さが決定された。非収着性のHはマトリクス中に17cm程度拡散し、弱収着性核種のNaは7cm程度拡散した。収着性のCsは、数mm程度の予測に対して1.5cm程度拡散した。これらの分析結果をもとに、解析評価が実施された。
Soler, J. M.*; Martin, A. J.*; Lanyon, G. W.*; Havlov, V.*; Siitari-Kauppi, M.*; 舘 幸男
no journal, ,
原位置の擾乱の少ない結晶質岩中のマトリクス拡散を現実的に評価することを目的に、スイスのグリムゼル原位置試験場において原位置長期拡散(LTD)プロジェクトを進めている。現在2回目の原位置拡散試験(モノポール2)を実施中である。1回目の原位置試験(モノポール1)の結果及び室内拡散試験の結果に基づき、モノポール2試験の予測解析を実施し、トレーサー注入孔及び観察孔中のモニタリングデータと比較した。非収着性トレーサー(HTO, Cl)については、室内での透過拡散試験から導出された拡散パラメータによって、モニタリングデータ、特に注入孔のデータがより良く説明された。収着性のCsとBaの初期の濃度減少は、これらの元素の高い収着性の影響を示すものである。モノポール1試験で得られたCsのパラメータは、モノポール2にも適用可能であった。しかしながら、Baについては、予測される以上に収着の影響が大きいと評価された。
Soler, J. M.*; Lfgren, M.*; Nilsson, K.*; Lanyon, G. W.*; Gylling, B.*; Vidstrand, P.*; Neretnieks, I.*; Moreno, L.*; Liu, L.*; Meng, S.*; et al.
no journal, ,
GWFTSタスクフォースは、亀裂性岩石中の地下水流動と物質移行のモデル化を対象とした国際フォーラムである。WPDE試験はフィンランドのオンカロ地下施設において実施された片麻岩中のマトリクス拡散試験である。複数の非収着性及び収着性の放射性トレーサーを含む模擬地下水が試錐孔の試験区間に沿って注入された。タスクフォースのタスク9Aは、WPDE試験で得られたトレーサー破過曲線に対する予測モデリングを行うことを目的とした。複数のチームが本タスクに参加し、異なるモデル化手法を用いた予測解析を行った。この予測解析の重要な結論は、試錐孔の開口部における地下水流動に関連する分散パラメータにモデル化結果が大きく影響されることである。マトリクス拡散及び収着に関連する破過曲線のテール部に着目すると、異なるチーム間の解析結果の差異は相対的に小さい結果となった。
Martin, A.*; 深津 勇太; 舘 幸男; 石田 圭輔*; Muuri, E.*; Siitari-Kauppi, M.*; Havlov, V.*; Vokal, A.*
no journal, ,
Diffusion and sorption parameters used in performance assessment calculations for assessing the long term safety of future radioactive waste repositories are typically derived from rock samples that are de-stressed once removed from the host rock. This can lead to an over-estimation of matrix diffusion and sorption from lab based experiments primarily due to sample preparation in comparison with actual conditions in crystalline rocks. Despite this, there have been very few long-term field-scale experiments to realistically evaluate matrix diffusion and sorption of radionuclides in fractured rock with minimal disturbance to in-situ conditions. These issues have formed the basis for the design of the Long Term Diffusion (LTD) project at the Grimsel Test Site (GTS) in Switzerland. The results and comparison to diffusion and sorption models, with a particular focus on scaling from lab to in situ conditions and process understanding will be overviewed in this paper.
Havlov, V.*; Zuna, M.*; Brzda, L.*; Rosendorf, T.*; Sammaljrvi, J.*; Nenonen, V.*; Siitari-Kauppi, M.*; 笹尾 英嗣; Gvo
dk, L.*
no journal, ,
陰イオン排除は主に粘土において注目されてきたが、結晶質岩の一部でも観察されている。陰イオン排除はナノメートルスケールの空隙でも生じうるため、本研究では、結晶質岩のうちチェコ共和国の深成岩(花崗岩類)と変成岩を対象として空隙構造の詳細な特性を調査するとともに、トレーサー物質としてH, 
Cl, 
Iを用いた透過拡散試験を実施した。透過拡散試験の結果、いずれの試料においても陰イオンの拡散はHよりも遅いことが確認され、陰イオン排除が生じていると考えられた。また、拡散速度に関しては、深成岩の方が変成岩よりも早い結果が得られた。空隙構造の観察では、水飽和法により空隙率測定に加えて、オートラジオグラフ法によって空隙の分布を調査した。空隙構造に関しては現在も解析中であるが、これまでのところ、拡散速度の違いは空隙の連結性に起因する可能性が示唆されている。
