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石井 卓*; 栗原 雄二*; 沢内 至武*; 杉原 豊*; 島邊 賢一郎*
PNC TJ1449 92-003, 166 Pages, 1992/02
動燃事業団がとりまとめ中の平成3年報告書の作成にあたり、性能評価解析の前提となる処分システムの仕様を設定するために、熱影響解析を実施し、処分形態、処分場規模、及び、処分場レイアウトについて考察するとともに、人工バリア中の廃棄体の沈下解析、容器腐食による体積膨張に関する影響の解析を実施し、長期挙動についての考察をおこなった。ニアフィールドの熱影響解析の結果、処分坑道3m、坑道離間距離15mの場合の廃棄体埋設密度の目安として、堆積岩(処分深度は500m)の場合には廃棄体1体あたり80m/SUP2、結晶質岩(処分深度は1000m)の場合には100m/SUP2の専有面積が必要であることが判った。ファーフィールドの解析を実施するに際して、地表の境界条件について調査した結果、地盤と大気との境界条件は熱伝達率で評価することが一般的であり、その値としては10
20kcal/m/SUP2/h度Cを用いているのが現状であることが判った。保守的な計算条件として無風状態に相当する熱伝達率10kcal/m/SUP2/h度Cの値を採用して解析を実施した結果、地表面の温度は初期温度の15度Cのまま変化はないという計算結果であった。なお、深度125mの地盤の温度は1000年後に約5度C上昇するという計算結果であった。廃棄体の沈下をABAQUSおよびDACSARの2種類のコードで予測解析した。2次元解析において計算された沈下量はABAQUSによれば0.92mm、DACSARによれば2.70mmであり、問題となる程の沈下量ではない。なお、2種類のコードによる計算結果の違いについて若干の考察をおこなった。オーバパックの腐食生成物の力学影響について予測解析した。オーバパックの体積が腐食によって2倍に膨張するものと仮定したときの、緩衝材による応力緩和効果を考慮して周囲の岩盤の応力について評価した。緩衝材の厚さが30cmである場合には岩盤壁面近傍には想定初期地圧(300kgf/cm/SUP2、深さ1000m)を上回る応力値が計算された。計算結果では、オーバパックの膨張に伴って緩衝材の密度がベントナイトの真比重に至るまで圧縮されることを示唆しており、緩衝材の圧縮性についての非線型性を考慮すると必ずしも応力緩和は期待できないと思われる。一方、緩衝材の厚さが100cmの場合には岩盤の応力値は30cmの場合に比べて約1/5程度であり、また緩衝材の圧縮量も問題とならないので、緩衝材はオーバーパックの腐食膨張による影響を十分に緩衝し得ると思われる。
三上 哲司*; 沢内 至武*; 櫨田 吉造*; 吉田 憲治*; 島辺 賢一郎*
PNC TJ1449 91-012, 125 Pages, 1991/03
地層処分施設の設計には、多種多様なデータや設計手法を取り扱うことが必要となり、そのためには計算機による支援システムは不可欠である。本研究は、その処分施設の設計の効率化を目的としたCAE(Computer Aided Engineering)システムの開発研究を実施したものである。今年の開発研究では、昨年度の基本設計の成果をもとに、地質情報処理及び設計支援の両サブシステムについて昨年度よりさらに進んだ設計検討を行った。地質情報処理サブシステムではその機能、システム構成及び運用方法について検討を行うとともに、既存のシステムについての調査も行った。また、地質情報を格納するデータベースについてもその機能を検討し、データ項目と入手方法を示した。設計支援サブシステムでは、「設計研究」の成果を参考に全体配置及び部位設計の設計手順を示し、システム化に向けてのブレークダウンを行った。さらに各段階における実施項目及び入出力データ等をまとめた。同時に、ヴィジュアルな配置検討の効率化を目標に、既存の解析支援システムを用いてケーススタディを行った。最後に各サブシステムの開発にあたっての課題を整理した。
三上 哲司*; 沢内 至武*; 櫨田 吉造*; 吉田 憲治*; 島辺 賢一郎*
PNC TJ1449 91-003, 26 Pages, 1991/03
地層処分施設の設計には、多種多様なデータや設計手法を取り扱うことが必要となり、そのためには計算機による支援システムは不可欠である。本研究は、その処分施設の設計の効率化を目的としたCAE(Computer Aided Engineering)システムの開発研究を実施したものである。今年度の開発研究では、昨年度の基本設計の成果をもとに、地質情報処理及び設計支援の両サブシステムについて昨年度よりさらに進んだ設計検討を行った。地質情報処理サブシステムではその機能、システム構成及び運用方法について検討を行うとともに、既存のシステムについての調査も行った。また、地質情報を格納するデータベースについてもその機能を検討し、データ項目と入手方法を示した。設計支援サブシステムでは、「設計研究」の成果を参考に全体配置及び部位設計の設計手順を示し、システム化に向けてのブレークダウンを行った。さらに各段階における実施項目及び入出力データ等をまとめた。同時に、ヴィジュアルな配置検討の効率化を目標に、既存の解析支援システムを用いてケーススタディを行った。最後に各サブシステムの開発にあたっての課題を整理した。
杉原 豊*; 三上 哲司*; 沢内 至武*; 櫨田 吉造*; 島辺 賢一郎*
JNC TJ1400 2005-019, 919 Pages, 1991/03
JNC-TJ1400-2005-019.pdf:53.88MB
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沢内 至武*; 杉原 豊*; 三上 哲司*; 島辺 賢一郎*
PNC TJ4449 90-002VOL1, 71 Pages, 1990/03
PNC-TJ4449-90-002VOL1.pdf:11.04MB
「地層処分システムの確立」のために、処分場の概念を構築し、その技術的実現性を明示する必要がある。本研究は、我が国の環境条件を考慮して、地層処分システム全体の概念設計を実施したものである。今回の概念設計では、基本条件の検討、構成要素の検討、処分場施設配置の検討を一通り行い、処分場施設の仕様について検討するとともに、地層処分概念の成立性に影響を与える因子についての評価を行った。その結果、数々の知見と今後の具体的課題が整理された。これらを総括すると、地形・地質環境条件や人工バリアが、処分場の技術的成立性に与える影響は大きく、したがって、地質環境調査や人工バリア材料研究の重要性が改めて明確になった。また、今後も繰返し、概念の成立性に影響を与える因子についての評価精度を高めていくことが必要である。