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景山 仁志; 鈴木 慎二; 広瀬 郁朗; 吉岡 龍司
JAEA-Review 2014-019, 79 Pages, 2014/06
JAEA-Review-2014-019.pdf:9.93MB
放射性廃棄物の処分場サイトの立地選定に際しては、地域の参加を取り入れる立地選定方策が近年海外で採用されつつある。我が国の立地選定方策を検討する際に参考となる情報を整理するため、海外事例のうち、ベルギー,英国,スイスにおける立地選定プロセスの調査を行った。本調査を通じて、各国の事例の長所と短所を吟味し、我が国で地域参加を取り入れた立地選定方策について考察するに際しては、我が国の現在及び今後の社会情勢等を十分に踏まえながら、慎重に検討していくことが必要であると考えられる。
濱 克宏; 三ツ井 誠一郎; 青木 里栄子*; 広瀬 郁朗
JNC TN7430 2000-001, 47 Pages, 2000/12
JNC-TN7430-2000-001.pdf:4.09MB
地下水中にガラス材料が存在する場合の、地質環境への影響とガラス材料の耐久性を評価する目的で、東濃鉱山坑内の花崗岩岩盤中において、非加熱条件での10年間の浸漬試験を実施した。試験は、立方体および円柱形(外周をステンレス鋼で被覆)に切り出した試料をそれぞれ有孔の容器に入れ地下水に浸漬する方法(単独系)、粘土を充填した有孔の容器に試料を包埋して地下水に浸漬する方法(共存系)、また無孔の容器に地下水と試料を入れ坑道に静置する方法(静的浸漬試験)の3通りの条件で実施した。本報告書では、ガラス材料の耐久性を調査するために、所定の期間で回収した試料の重量変化の測定、試験期間が10年間の試料の各種方法によるガラス表面変質層の観察・分析結果を示す。主な結果は以下のとおりである。(1)試験開始時、試験終了時において地下水水質に有意な変化は認められなかった。(2)試料の重量減少量は試験期間にほぼ比例した。これは試験期間を通じて地下水の溶存ケイ酸濃度に大きな変化がなかったことに起因すると考えた。(3)立方体と円柱形の試料の重量減少量に差が認められた。これはステンレスの影響ではなく、ガラスの亀裂からの浸出に起因すると考えた。(4)共存系の重量減少量は単独系の8割程度であった。これは粘土に包埋した条件では試料近傍の溶存ケイ酸濃度が高いため溶解速度が低下したことが要因であると考えた。
鈴木 英明*; 柴田 雅博; 山形 順二*; 広瀬 郁朗; 寺門 一馬*
PNC TN8410 92-057, 96 Pages, 1992/03
高レベル放射性廃棄物地層処分における人工バリアのひとつに緩衝材があり、ベントナイトがその候補材料と考えられている。本報告においては、国産のベントナイト製品の中から山形県月布産のベントナイトについて、1.製品の組成、化学的な特性値等に関する調査および試験2.圧密成形した際の機械的強度、熱伝導率・膨潤圧力および透水係数を定量的に把握するため試験を実施した。その結果、機械的強度,熱伝導率,膨潤圧力および透水係数はいずれも乾燥密度の大きい方が、緩衝材として望ましい特性を示すことがわかった。また、ケイ砂の混合により熱伝導特性を向上させ得ることが明らかとなったが、混合率の決定にはケイ砂の混合による他の性能変化を併せて検討を行う必要があることがわかった。本試験の結果から、上記の各特性の値を定量的に示した。
佐藤 信二; 雨宮 清*; 山形 順二*; 広瀬 郁朗; 石川 博久; 湯佐 泰久; 佐々木 憲明
PNC TN8410 90-060, 106 Pages, 1990/06
緩衝材大型試験設備は、地層処分システムにおける人工バリアの構成要素の一つである緩衝材の熱-水-応力の連成現象の解明とこれを解析する手法を開発するための試験設備であり、コンクリート製の人工岩盤、処分孔、緩衝材、オーバーパック、ヒーター、注水装置、計測センサー、データ収録システム、計測室から構成される。本報告書は、第一報として、緩衝材大型試験設備の概要について述べるとともに、加熱試験計画立案のため実施したヒーター放熱試験と熱伝導解析結果について報告するものである。
雨宮 清; 鈴木 英明*; 柴田 雅博; 広瀬 郁朗; 石川 博久; 湯佐 泰久; 佐々木 憲明
PNC TN8410 90-005, 39 Pages, 1990/02
止水性,機械的安定性など多くの性能が要求される緩衝材の候補材料としては,Na-ベントナイトが有望と考えられ,これに製作性や熱伝導性を向上させる目的でケイ砂の混合も検討されている。今回は,緩衝材の特性調査のための詳細なパラメータ試験に先立ち,Na-ベントナイトを主原料とし,これにケイ砂を混合した場合の緩衝材特性に影響をおよぼす要因を明らかにする試験を実施した。試験は実験計画法に基づき行った。実験因子は(ケイ砂混合率),(間隙率),(含水比),(ケイ砂粒度)とし2水準で,成型圧力,熱伝導率,一軸圧縮強度,ヤング率,透水係数を測定した。その結果,(ケイ砂混合率),(間隙率),(含水比)は,緩衝材の製作性や熱的・機械的・水理的特性に有意な影響を与えること,(間隙率)と(ケイ砂混合率)および(含水比)との間に交互作用が存在することが明らかになった。
佐々木 憲明; 湯佐 泰久; 山田 一夫; 石川 博久; 原 啓二; 梅木 博之; 宮原 要; 新井 隆; 広瀬 郁朗; 黒羽 光彦; et al.
PNC TN8440 89-022, 29 Pages, 1989/11
東海事業所では,地層処分研究開発のうち特に性能評価研究,処分技術の開発,廃棄対象物の研究を進めている。これらの主なテーマは以下に示すものである。I. 性能評価研究、1. オーバーパックの腐食に関する研究、2. 緩衝材の透水制限機能の研究、3. ガラス及び核種の溶解、緩衝材中の核種移動の研究、. ナチュラルアナログ研究(その他5件)、II. 処分技術の開発、1. 地層処分システムの設計研究、2. 人工バリアの研究開発、III. 廃棄対象物の研究、1. CPFにおけるガラス固化試験、2. 高レベル放射性廃液からの鉛抽出法による白金族元素の回収本資料は、各テーマについて現在までに得られた主な成果及び今後の計画、外部発表、技術資料等についてまとめたものであり、併せて東海事業所の研究体制も示したものである。
佐々木 憲明; 湯佐 泰久; 山田 一夫; 野高 昌之*; 三谷 広美*; 河村 和廣; 宮原 要; 新井 隆; 亀井 玄人; 広瀬 郁朗; et al.
PNC TN8440 88-018, 170 Pages, 1988/12
本報告書は、環境工学開発部廃棄物処分技術開発室において、昭和62年度に実施した主な業務とその成果を、各研究開発の分野毎にまとめたものである。1)オーバーバックの開発 炭素綱、純銅及びチタンに関して腐食試験を実施した。炭素綱及び純銅については、酸素が十分存在する条件下でのベントナイト共存腐食試験を行った。チタンについては、すきま腐食の発生試験を行った。2)緩衝材の開発 国内産のN-型ベントナイトを用い、透水性試験方法の検討及び透水係数の測定を行った。また、ベントナイトの熱変質に関する文献調査を行い、試験方法の検討を行った。3)ガラス組成開発 日本原燃サービスのガラス固化施設用ガラス組成を設定し、その基本特性の測定を行い、動燃のガラス固化技術開発施設用ガラスと同様な特性を持っていることを確認した。ガラス固化技術開発施設用ガラスについては、組成変動による特性の変化について検討を行った。4)核種移行・浸出評価 実高レベルガラス固化体を用いた浸出試験を行い、TRU、EP核種の浸出量の測定を行った。また、この浸出液を用いて、岩石への核種の収着試験を行った。核種移行試験としては、137C-、90S-を用い、ベントナイト中の拡散係数の測定試験を行った。5)処分野外試験 東濃鉱山で人工バリア材の埋設試験を実施し、金属材料の腐食試験、模擬ガラスの浸出試験等を行った。また、東濃鉱山の地下水を用い、埋設試験条件に対応する室内試験を実施し、埋設試験結果との比較検討を行った。6)ナチュラルアナログ研究 天然ガラスの長期変質挙動の研究として、富士山の2種類の火山ガラス(砂沢、宝永スコリア)の変質について調査し、変質層と環境条件との関係を明らかにした。ベントナイト及びコンクリートについては、長期変質に関する文献調査を行った。7)地層処分システム設計研究 設計条件の整備、設計手法の選定、操業管理システムの調査及び経済性評価について、委託研究を実施した。8)地層処分システム性能評価研究 9)ホットガラス固化試験 10)TRU廃棄物処分技術開発等
佐々木 憲明; 石川 博久; 出光 一哉; 新井 隆; 広瀬 郁朗; 宮原 要; 芦田 敬; 大井 貴夫; 小原 幸利*
PNC TN8420 88-005, 96 Pages, 1988/07
[目的]現状提案されているガラス固化体の浸出モデルを総括し、モデル間の比較、評価及び妥当なモデルの選定を行い、PNCの従来の浸出データの整理及び今後の浸出試験の計画作成に反映させる。[方法]浸出モデルに関する文献を抄訳し、それを取りまとめる。[結果]ガラス固化体の浸出挙動を予測するモデルとしては、(1)固化体からの核種の拡散による浸出を考慮したモデル、及び(2)固化体から浸出した核種の溶解度による浸出の抑制を考慮したモデルに大別される。このうち、短期的試験で得られるデータから長期的浸出挙動を予想できるモデルは、後者のGrambowモデルが唯一である。このモデルで、アクチニドの浸出挙動を予想する場合、アクチニドの溶解度データを取得することが必要であり、今後の課題として残されている。PNCの浸出データを評価するためには、Grambowモデルが適切と考えられ、その実施にはPHREEQE等の地球化学コード及びアクチニド等の熱力学データの取得、整備が必要と結論される。
立石 嘉徳; 五十嵐 幸; 神谷 和明; 小幡 真一; 沢山 幸夫; 広瀬 郁朗
PNC TN841 81-53, 51 Pages, 1981/09
高速実験炉「常陽」照射炉心,初装荷用被覆管(K,S材)の高温強度特性を評価するために,炉外クリープ試験を実施した。試験の結果を要約し以下に記す。(1)高温引張強度,高温内圧破裂強度ともにS材がK材を僅かに上回った。(2)両材の内圧クリープ破断強度はS材の方が若干高目ながら,ほゞ同程度にある。(3)K材,S材ともに,48年度から51年度にかけて製造された試作材の内圧クリープ破断強度を上回っている。とくにS材の強度は大きく向上しており,Tiの微量添加と溶体化処理温度を高めたことが影響していると考えられる。(4)単軸引張クリープ破断試験における両材の最小クリープ速度に大きな差はみられない。(5)両材の内圧クリープ破断強度を,第1次から第9次クリープ試験までの供試材の強度と,「常陽」MK‐および「もんじゅ」の設計条件で比較すると,最も高い値を示した第9次材と同等ないし若干上回る結果となっている。
三浦 信; 大森 拓郎; 神谷 和明; 小幡 真一; 椎名 定; 沢山 幸夫; 広瀬 郁朗
PNC TN841 78-64, 68 Pages, 1978/11
高速原型炉用炉心燃料被覆管の48年度試作品仕様に基づいて米国のCar-Tech、英国のFine Tubes、および仏国のVallourecの海外3社で製造されたSUS316被覆管、20%冷間加工材について600
Cから750Cの内圧クリープ破断試験と700
の単軸クリープ破断試験と700Cの単軸クリープ破断試験を行ない、そのクリープ特性を検討した。また短時間の高温強度試験として常温850Cまでの引張試験と内圧バースト試験も行なった。その結果から同一仕様で製造された3種類の被覆管のクリープ特性には違いのあることが明らかになった。高温引張試験と高温内圧バースト試験では最も高い強度を示したCar-Tech製の管が内圧クリープ破断と単軸クリープ破断強度では他の2種類の管の強度を下回った。このことは短時間試験の強度が必ずしもクリープ強度に対応しないことを意味する。またFineTubesとVallourec製管の内圧クリープ破断強度は600Cと750Cの長時間側でVallourec製管が高く、600Cと700Cと700Cではほぼ同程度の値を示した。一方3種類の被覆管の内圧クリープ破断強度を同じ仕様で製造され第5次クリープ試験に供された国産のK材の強度と650C, 700C, 750Cの各温度で比較するとFine TubesとVallourec製管はSI材と同程度か、わずかにそれを上回るが、Car-Tech製管はK材とSI材のほぼ中間の強度にある。また燃料被覆管は燃焼度の上昇に伴なって増加するFPガスなどによる内圧を受けるので、その様な応力状態を模擬して行なった漸増荷重単軸クリープ破断試験の強度は定荷重の強度よりも応力で30%前後高く、かつ長時間側での強度の低下も若干小さい。
三浦 信; 大森 拓郎; 神谷 和明; 小幡 真一; 椎名 定; 広瀬 郁朗; 小原 勝昭
PNC TN841 77-46, 77 Pages, 1977/08
49年度に試作された高速原型炉炉心燃料被覆管(もんじゅ試作品)と常陽照射炉心燃料被覆管(常陽マークII試作品)について高温引張試験,高温内圧バースト試験,そして内圧クリープ破断試験を行なった。49年度の試作材は結晶粒度とホウ素含量がクリープ強度に及ぼす影響を検討する目的からA材(K社製)は溶体化処理条件を変えて結晶粒の大きさを変え,一方B材(S社製)はホウ素の添加量を変えて製造したものである。試験で得られた結果を次に示す。(1) もんじゅ試作品,常陽マークII試作品,共に高温引張強度はA材の方がB材を上回っている。しかし伸びは同程度である。またA材は650以下の温度で強度に差があり,溶体化処理温度の低いA3材がA1材よりも高い値を示す。(2) もんじゅ試作品の内圧破裂強度はA材の方がB材よりも高い。A材ではA3材の方がA1材よりも700以下の温度で強度が高くなっている。常陽マークII試作品はA材とB材の破裂強度に大きな差はない。(3) もんじゅ試作品A,B材の650と800におけるクリープ破断強度はほぼ同程度であるが800の長時間側ではA材の強度が高くなると思われる。A材では結晶粒の大きいA1材がA3材よりも若干クリープ破断強度が高い様である。第5次クリープ試験の結果と比較するとA,B材共,第5次クリープ材の強度を上回っている。一方常陽マークII試作品のA材は650の長時間側で第5次クリープ材の強度を上回るがB材は650,800の両温度共下回っている。
三浦 信; 永木 裕; 田中 康正; 小幡 真一; 小笠原 甲士; 椎名 定; 広瀬 郁朗; 日高 康雄
PNC TN841 76-35, 28 Pages, 1976/09
新型転換炉用の新材料被覆管開発のため昭和49年度に試作されたZr-1%Nb試作被覆管について評価試験を実施した。その結果、引張試験・内圧破裂試験で強度はジルカロィ-2と同程度であるが伸びは劣る:短時間腐食試験による腐食量がジルカロイ-2より多い:などが得られた。