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報告書

土中水分観測手法としての光ファイバー計測技術の開発(共同研究)

小松 満*; 西垣 誠*; 瀬尾 昭治*; 平田 洋一*; 竹延 千良*; 田岸 宏孝*; 國丸 貴紀; 前川 恵輔; 山本 陽一; 戸井田 克*; et al.

JAEA-Research 2012-001, 77 Pages, 2012/09

JAEA-Research-2012-001.pdf:4.85MB

本研究は、地下水流動解析の上部境界条件として必要となる地下水涵養量を土壌に浸透した水分量から求める手法に着目し、その算定手法の体系化と現場で安定して長期間計測可能なシステムの構築を目的として実施した。計測システムの開発においては、多点かつ長距離に渡る計測が可能な光ファイバーの歪計測原理を、サクションによる圧力計測,土中湿度計測,吸水膨張材を適用した体積含水率計測の3方式に適用する場合についてそれぞれ検討した。さらに、浅層における降水の土中への浸透量を直接的に計測する手法として、現地水分量の計測結果から直接浸透量を算定する手法と、不飽和透水係数の値から浸透量を推定する手法について現地に計測機器を設置してその有効性を確認した。

論文

Numerical assessment of the influence of topographic and climatic perturbations on groundwater flow conditions

三枝 博光; 安江 健一; 尾上 博則; 守屋 俊文*; 中野 勝志

Stability and Buffering Capacity of the Geosphere for Long-term Isolation of Radioactive Waste; Application to Crystalline Rock, p.257 - 267, 2009/03

東濃地域を事例として、地形変化及び気候変動が地下水流動特性に与える影響を評価することを目的とした地形変化シミュレーション及び地下水流動解析を実施した。その結果、これらは地下水流動特性に影響を与えているとともに、その影響の大きさは、断層などの周辺岩盤と透水性のコントラストを有する地質構造と地下水の主流動方向の位置関係によっても異なることが明らかとなった。また、本研究を通じて、地形変化及び気候変動が地下水流動特性に与える影響を評価するうえで、地形変化シミュレーションと地下水流動解析を組合せた手法が有効であることが明らかとなった。

論文

Knowledge management; The Cornerstone of a 21st century safety case

梅木 博之; 大澤 英昭; 内藤 守正; 中野 勝志; 牧野 仁史; McKinley, I. G.*

Proceedings of Safety Cases for Deep Geological Disposal of Radioactive Waste; Where do we stand ?, p.211 - 219, 2008/00

地層処分のセーフティケースの策定には多くの複雑で学際的な問題が伴い、それを支えるあらゆる情報と関連づけを行いながら包括的かつ簡潔な方法で取りまとめなければならない。しかし指数関数的に増え続ける知識ベースの問題はあまり議論がなされておらず、このままの管理ではいずれ限界に達する。本件は、この問題を認識し、次世代の知識管理システム構築についての概要を紹介する。

論文

Establishing priorities for HLW R&D in the 21$$^{st}$$ century

梅木 博之; 内藤 守正; 牧野 仁史; 大澤 英昭; 中野 勝志; 宮本 陽一; McKinley, I. G.*

Proceedings of 15th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-15) (CD-ROM), 8 Pages, 2007/04

事業段階へ移行した21世紀に入ってから、日本の地層処分計画を取り巻く状況は急速に変化し、とりわけパブリックアクセプタンスへの関心が高まり、また原子力ルネサンスとも関連して処分技術に求められる要件への柔軟性を確保することの必要性が大きくなっている。このため、そのような複雑なプロジェクトを支援するための研究開発を進めるうえで、要件や成果の品質,知識ベースなどを体系的に管理することが極めて重要となってきている。本稿では、現行の4万本のガラス固化体を処分する処分場概念を出発点に、廃棄物の多様化,次世代の処分場概念とその構築に必要な設計/安全評価のツールとデータベース,意思決定の支援に必要な管理ツールなど、幾つかの重要な課題について包括的に論じる。

報告書

地質環境調査・物質移行評価に関する研究の基本的な方針

前川 恵輔; 澤田 淳; 太田 久仁雄; 操上 広志; 國丸 貴紀; 舟木 泰智; 濱 克宏; 竹内 真司; 天野 健治; 三枝 博光; et al.

JAEA-Review 2007-011, 8 Pages, 2007/03

JAEA-Review-2007-011.pdf:0.66MB

日本原子力研究開発機構が進めている地層処分技術に関する研究開発のうち、地上からの調査研究段階を対象として、地質環境調査から水理・物質移行の解析・評価に至る一連の評価手法の整備を目的とした研究テーマである「地質環境調査・物質移行評価に関する研究」について、今後5年程度を見通した研究の目標と進め方を示したものである。

報告書

幌延深地層研究計画における地上からの調査研究段階(第1段階)研究成果報告書; 分冊「地層処分研究開発」

藤田 朝雄; 谷口 直樹; 松井 裕哉; 棚井 憲治; 西村 繭果; 小林 保之; 平本 正行; 前川 恵輔; 澤田 淳; 牧野 仁史; et al.

JAEA-Research 2007-045, 140 Pages, 2007/03

JAEA-Research-2007-045-1.pdf:38.33MB
JAEA-Research-2007-045-2.pdf:44.62MB

本報告書では、堆積岩で塩水系地下水を対象とした幌延深地層研究計画において段階的に得られる地質環境条件を一つの適用例として、第1段階である地上からの調査で得られた情報をもとに処分場の設計技術や性能評価技術それぞれの適用性について論じるとともに、必要に応じて実施した技術の改良や代替技術の開発状況を取りまとめた。処分技術の信頼性向上では、最新の知見を踏まえ第2次取りまとめにおいて示された処分場全体設計フローの更新や人工バリアなどの設計手法の詳細化、並びに設計における地質環境条件の一般的な留意点や設計入力データ項目について整理を行った。また、これらを踏まえ、幌延の地質環境条件を一例とした場合の施設設計,人工バリア設計及び閉鎖設計を通じて第2次取りまとめで採用された設計手法が適用可能であることがわかった。安全評価手法の高度化については、第2次取りまとめにおいて示された安全評価手法を実際の地質環境に適用するために必要な具体的な作業をフローとして構築した。これに基づき、幌延の地質環境条件を一例として物質移行解析を行い、これらの検討を通じて第2次取りまとめの手法を堆積岩地域に適用した場合の調査から解析・評価に至る一連の方法論及び、その過程で得られるノウハウや知見,調査や解析上の留意点を整理した。

論文

広域地下水流動評価における概念モデルに起因した不確実性について

井尻 裕二*; 三枝 博光; 澤田 淳; 中野 勝志; 小野 誠*

地下水流動解析とモデル化に関するシンポジウム発表論文集, p.67 - 76, 2007/01

高レベル放射性廃棄物地層処分の安全評価においては、シナリオ,概念モデル及び入力パラメータ値の不確実性が評価結果に及ぼす影響を定量的に評価することが重要な課題の1つとなっている。そのうち概念モデルの不確実性に関しては、これまでに原位置を対象とした検討事例は非常に少なく、既往の研究によると、モデルで用いている仮定,領域分割,コード上の制約,境界条件や主要な破砕帯などの設定方法などに加えて、解析技術者の経験と技術,モデル作成に費やした時間と労力の違いにも大きく依存することが指摘されている。本研究では、東濃地域を対象として3つの概念モデルを用いた水理地質構造モデルの構築と地下水流動解析を実施し、実岩盤を対象とした広域地下水流動評価におけるモデル化手法に起因した不確実性について検討した結果について報告する。

報告書

地層処分技術に関する知識管理システムの基本的概念

梅木 博之; 大澤 英昭; 内藤 守正; 中野 勝志; 牧野 仁史

JAEA-Research 2006-078, 45 Pages, 2006/12

JAEA-Research-2006-078.pdf:5.75MB

処分事業の実施主体や安全規制機関など、地層処分計画にかかわるステークホルダーは、安全性を示す論拠の構築や地層処分計画のさまざまな時期における意志決定において、地層処分にかかわる多様な技術的情報やデータ,知見を用いる。これらは、地層処分の長期的な安全確保と長期間に渡る事業全体に対する信頼を支えるうえでの知識基盤として体系化し、常に最新の科学技術の知見を取り込みながら、次世代へ継承できるようにしておくことが必要である。これまで段階的に行ってきた研究成果の取りまとめが示すように、時間に伴いこのような知識は多様化するとともに、その量は激増している。このため、日本原子力研究開発機構では、地層処分のセーフティケースに関する一般概念に基づいてシステムの安全評価などにおいて必要となる多様かつ大量な情報を知識として構造化し、ステークホルダーの要望に応じて提供するとともに、新たな知識の創造や次世代への知識継承などの機能を備える知識管理システム及び知識ベースの開発を進めている。本報告書では、平成17年取りまとめに示されたナレッジ・ヴィジョンに基づき、地層処分技術に関する知識管理システム及び知識ベースを具体的に設計・開発していくための基本的概念を明らかにし、今後の当面5年程度(平成21年度まで)の計画を示す。

論文

Key R&D activities supporting disposal of radioactive waste; Responding to the challenges of the 21st century

宮本 陽一; 梅木 博之; 大澤 英昭; 内藤 守正; 中野 勝志; 牧野 仁史; 清水 和彦; 瀬尾 俊弘

Nuclear Engineering and Technology, 38(6), p.505 - 534, 2006/08

クリーンで経済的で社会が受容できるエネルギーの十分な供給を確立することは、21世紀において重要で世界的なチャレンジである。原子力の役割をさらに拡大することが選択の一つと思われるが、このオプションの実施は、すべての放射性廃棄物を安全に処分することにかかっている。安全な処分は専門家の間ではその基本的な実現可能性についてコンセンサスは得られているが、特に主要なステークホルダーにより受け入れられるよう、その概念をもっと実際的なものとしなければならない。ここでは、世界的なトレンドを考慮し、また日本の例を引き合いにして、将来の研究開発の鍵となる分野を明らかにし、有益と思われる国際協力のシナジー効果が生まれる可能性のある分野に焦点を当てていくこととする。

報告書

地質環境の調査から物質移行解析にいたる一連の調査・解析技術; 2つの深地層の研究施設計画の地上からの調査研究段階(第1段階)における地質環境情報に基づく検討

牧野 仁史; 澤田 淳; 前川 恵輔; 柴田 雅博; 笹本 広; 吉川 英樹; 若杉 圭一郎; 小尾 繁*; 濱 克宏; 操上 広志; et al.

JNC TN1400 2005-021, 148 Pages, 2005/09

JNC-TN1400-2005-021.pdf:22.58MB

実際の地質環境を対象とした物質移行解析に係わる技術基盤の検討として,2つの深地 層の研究施設計画から得られた地質環境情報を活用して一連の作業の枠組みを検討した。この検討を通じて、枠組みとなる作業のフローを作成しその有効性を確認した。さら に、そのフローに従った作業を実際の地質環境の情報を用いて行うことにより、作業 内容の具体化とともに、個々の作業および作業全体の向上に必要となる課題を明らか にすることができた。

報告書

Working Program for MIZ-1 Borehole Investigations

中野 勝志; 天野 健治; 竹内 真司; 池田 幸喜; 岩月 輝希; 濱 克宏; 三枝 博光

JNC TN7400 2002-008, 77 Pages, 2003/03

JNC-TN7400-2002-008.pdf:82.29MB

None

報告書

東濃地域における地質環境特性に関する調査研究 -地表からの調査研究の考え方と進め方-

大澤 英昭; 中野 勝志; 茂田 直孝

JNC TN7410 2002-008, 37 Pages, 2002/12

JNC-TN7410-2002-008.pdf:1.45MB

東濃地科学センターが地質環境特性に関する研究を進めている岐阜県東濃地域には、白亜紀の花崗岩(土岐花崗岩)が広く分布する。この土岐花崗岩を基盤として、新第三紀中新世の堆積岩(瑞浪層群)と、固結度の低い新第三紀鮮新世の砂礫層(瀬戸層群)が分布する。これらのうち、わが国に広く分布する白亜紀花崗岩体のひとつである、土岐花崗岩を主な対象として、広域地下水流動研究および超深地層研究所計画を進めている(図1)。地質環境特性に関する研究を進めるにあたっては、実際の地質環境を対象とした調査研究を通して、取得される情報量と地質環境の理解の程度との関係を事例的に示すとともに、用いられた各種調査・解析技術の適用性の評価と、それらの技術の組合せや手順および適用に際しての留意点などを示した調査・解析フローの構築がひとつの重要な課題である。そのためには、特に、瑞浪超深地層研究所用地(以下、研究所用地)とそれを対象領域として含む広域地下水流動研究の研究成果を相互に活用し、広い領域から研究坑道を展開する研究所用地の領域までの、それぞれのスケールを対象とした調査手法および調査データを一連のものとして、調査・解析手法の適用性に関する知見を蓄積することが必要となる。本稿は、上記の視点で、広域地下水流動研究と超深地層研究所計画で展開する、平成14年3月以降の地表からの調査研究の考え方と進め方とその背景情報を以下の構成で取りまとめたものである(図2)。まず、超深地層研究所計画の目標と前提条件(第3章)と、物質移行解析や研究坑道の設計、さらに、第2段階以降の研究計画策定などに必要な地質環境の情報が整理した(第4章)。また、文献調査やこれまで行われてきた広域地下水流動研究、超深地層研究所計画などの既存の情報に基づき、概念モデルを構築した(第5章)。これらに基づき、概念モデルの確認、地質・地質構造、水理地質構造、地下水の地球化学、岩盤力学の各分野のモデルを構築するために必要な調査・試験を設定するとともに(第6章)、地表からの調査研究のコンセプトを構築した(第7章)。

報告書

超深地層研究所計画 年度計画書(平成14年度)

大澤 英昭; 中野 勝志; 竹内 真司; 濱 克宏; 天野 健治; 佐藤 稔紀; 茂田 直孝

JNC TN7410 2002-005, 38 Pages, 2002/07

JNC-TN7410-2002-005.pdf:1.29MB

None

報告書

An Overviwe of the MIU-4 Borehole Investigations during Phase III

熊崎 直樹; 太田 久仁雄; 中野 勝志; 池田 幸喜; 天野 健治; 竹内 真司; 濱 克宏

JNC TN7400 2002-002, 44 Pages, 2002/04

JNC-TN7400-2002-002.pdf:2.13MB

超深地層研究所計画では、地表からの調査・研究の一環として、2000年6月からMIU-4号孔の掘削およびその試錐孔における各分野の調査・研究を実施している。MIU-4号孔は研究実施領域の中央付近から北東部の研究実施領域境界に向けた、地表から下向き60度の傾斜孔であり、その掘削長は790mを予定している。MIU-4号孔における試錐調査のおもな目的は、これまでの試錐調査で残された重要な研究課題(たとえば、深部地下水の地球化学特性や基盤花崗岩中の三次元的応力状態などの評価、高角度の透水性割れ目の幾何学的形状の把握など)に取り組むとともに、地表から深部地質環境を把握するための体系的な調査・解析・評価技術を開発することである。MIU-4号孔における第3フェーズの試錐調査として、2000年7月から10月の間に、堆積岩層最下部から基盤花崗岩の風化部を貫き健岩部に達する試錐孔の掘削(掘削長88.65$$sim$$134.47m)、採取した岩芯の地質学的調査、水理試験、地下水の採水および分析、周辺試錐孔における水理モニタリングなどを実施した。これらの調査の結果、基盤花崗岩の風化部に関する地質学的および水理地質学的特性、ならびに地下水の地球化学特性に関する新たな知見が得られ、第1/2フェーズの試錐調査(堆積岩類を対象)のおいて適用・導入した調査・解析手法および品質管理方法の有効性を確認することができた。また、MIU-4号孔における第4フェーズ以降の試錐調査ならびに研究実施領域における今後の試錐調査に反映すべき調査の項目や手法などを抽出した。

論文

Mizunami Underground Research Laboratory In Japan Pre-Excavation Site Characterization and Influence on Design Concepts

McCrank; 天野 健治; 小出 馨; 松井 裕哉; 見掛 信一郎; 中野 勝志

International Conference on Radioactive Waste Management and Environmental Remediation, 0 Pages, 2001/12

None

論文

Mizunami Underground Research Laboratory In Japan; Pre-Excavation Site Characterization and Influence on Design Concepts

McCrank; 天野 健治; 小出 馨; 松井 裕哉; 見掛 信一郎; 中野 勝志

The 8th International Conference on Radioactive Waste Management and Environmental Remediation, 0 Pages, 2001/12

None

報告書

地層科学研究データベースシステム構築の現状

吉田 裕一*; 中野 勝志; 長谷川 健; 志賀 貴宏*; 三枝 博光

JNC TN7410 2002-003, 42 Pages, 2001/09

JNC-TN7410-2002-003.pdf:1.36MB

核燃料サイクル開発機構の東濃地科学センターでは、深部地質環境の科学的研究(地層科学研究)の一環として、広域地下水流動研究と超深地層研究所計画を実施してきている。これらの研究で取得される膨大なデータを効率よく管理し活用するために、平成8年度に地層科学研究データベースの構築に着手した。地層科学研究データベースシステム構築の目標は以下の5点に要約される。1.精度を保証できるデータを長期間管理する2.データの検索や切り出しを容易にする 3.様々な分野の研究者間でデータを共有化する 4.データ取得時の状況および解析過程の情報を適切に管理することによりデータの品質を保証する 5.データの第三者への公開を容易にする 東濃地科学センターは、地層科学研究データベースシステムの原型となるデータベースとして地熱技術開発株式会社が開発した地下情報データベース「G★BASE」を導入した。その特徴として、様々な地下情報が管理でき、それらを自在に可視化することができる。さらに、リレーショナル型データベースを採用し、データベース部と検索・表示部が分離して設計されているので、導入時点において対応していないデータや、新たに取得されるデータに対しても導入後の改良も容易等が挙げられる。これらの特徴を活かし、平成8年度以降、取得されるデータを対応させるために地層科学研究データベースの改良を実施してきた。また、測定データを管理するRAWデータベースとデータ取得時の情報を管理するSITEデータベースに関する調査中であり、今後、地層科学研究データベースシステムとしてこれらのデータベースを連動する予定である。

論文

超深地層研究所計画における地表からの調査予測研究段階の現状

中野 勝志; 大澤 英昭

サイクル機構技報, (12), p.91 - 106, 2001/09

東濃地科学センターにおいては、1996年度より「超深地層研究所計画」の第1段階にあたる地表からの調査・研究を進めている。これまでに、地表および試錐孔において地質・地質構造、地下水流動、地下水の地球化学、岩盤力学の各分野に関わる調査・試験を実施してきた。これらの過程で、地質環境特性に関わる情報の整備、地質環境のモデル化と予測解析が段階的に実施され、地質環境特性を評価するための方法論や個々の手法についての技術的知見や経験が蓄積されつつある。本稿では、上述した研究成果の概要について述べる。

報告書

超深地層研究所計画 年度計画書(平成13年度)

大澤 英昭; 中野 勝志; 杉原 弘造; 武田 精悦

JNC TN7410 2001-013, 54 Pages, 2001/06

JNC-TN7410-2001-013.pdf:3.52MB

None

報告書

超深地層研究所計画の現状; 平成8年度$$sim$$平成11年度

中野 勝志; 竹内 真司; 濱 克宏; 松井 裕哉; 池田 幸喜; 天野 健治; 山内 大祐

JNC TN7400 2001-001, 206 Pages, 2001/03

JNC-TN7400-2001-001.pdf:2.54MB

核燃料サイクル開発機構(以下、サイクル機構)の東濃地科学センターでは、地層処分研究開発の基盤となる地層科学研究を実施している。この研究の一環として、東濃鉱山やその周辺において進めてきた地層科学研究の一層の拡充を図るため、平成8年度より「超深地層研究所計画」を進めている。超深地層研究所における地層科学研究は、1.地質環境の総合的な調査技術を確立すること、2.深部の地質環境に関する情報を取得すること、および3.深地層における工学的技術の基礎を開発すること、の3つを目標に行っている。超深地層研究所での研究は、第1段階:地表からの調査予測研究段階、第2段階:坑道の掘削に伴う研究段階、第3段階:坑道を利用した研究段階、の3段階に分け、約20年間をかけて行う計画である。超深地層研究所計画の研究実施領域では、地表あるいは試錐孔において、地質・地質構造、地下水の水理、地下水の化学、岩盤力学に関する調査・試験を行ってきた。これまでに、地上物理探査、試錐孔調査(3孔、1,000級)を行うとともに、間隙水圧観測装置なでの設置を行っている。また、これらのデータに基づき、地質・地質構造、水理地質構造、岩盤力学のモデルを構築した。さらに、水理地質構造のモデル化手法の有効性を確認するため、地下水流動解析を行った。これらの調査・研究を通して、地質環境特性を調査・評価するための方法論や個々の手法について、技術的知見や経験が蓄積されている。これらの調査・研究の成果は、深部地質環境のデータとしてサイクル機構が平成11年度に国へ提出した地層処分研究開発成果の第2次取りまとめに反映されると共に、大学などの外部研究機関の研究活動にも活用されている。今後は、地層処分の安全規制などの科学的・技術的根拠となるよう研究を進める計画である。

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