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梅田 浩司
no journal, ,
地質環境の長期安定性に関する研究では、最終処分事業におけるサイト選定や国の安全規制に反映するため、「調査技術の開発・体系化」、「長期予測・影響評価モデルの開発」および「年代測定技術の開発」の3つのカテゴリーで研究開発を進めている。以下では、第2期中期計画期間(平成22年度
平成27年度)における主な研究成果と今後の計画の展開について述べる。
湯口 貴史; 笹尾 英嗣; 石橋 正祐紀; 西山 忠男*
no journal, ,
本報告では中部日本に位置する土岐花崗岩体において黒雲母から緑泥石への熱水変質プロセスの解明を行った。花崗岩(結晶質岩)における地球化学的特徴の将来的な変遷を予測するためには、今日に至るまでの花崗岩体で生じた現象(例えば、熱水変質や岩石-水反応)の長期的変遷を理解することが、重要な視点の1つとなる。花崗岩体の熱水変質の中で、黒雲母の緑泥石化は広い温度条件で生ずることが報告されており、かつ花崗岩体を通して普遍的に観察される。このため、変質に伴う鉱物と熱水流体間の物質移動に着目することで、花崗岩体内の熱水流体の化学的特徴の時間変化を明らかにした。
岩月 輝希
no journal, ,
瑞浪超深地層研究所の深度500m冠水坑道において、力学・水理地質・化学特性の調査を行った。また、冠水坑道の再冠水に先立ち、力学-水理-化学特性の変化に関わる予察解析を行った。その結果、再冠水時の地下水圧回復量、地下水のアルカリ化などについて、定量的に推測することができた。今後は、再冠水時の観測結果に基づき、これらの解析結果の妥当性を確認していく。
宗本 隆志; 大森 一秋; 長谷川 隆; 加藤 利弘; 湯口 貴史; 岩月 輝希; 濱 克宏
no journal, ,
天然の地質環境中において、地下水-鉱物-コロイド相互作用は元素の移動に影響を及ぼす最も重要な地球化学プロセスの一つである。地下水中において、溶存態としての移動の他に、コロイドやナノ鉱物への吸着によって移動が促進される一方で、母岩や二次鉱物中への取り込みによって移動が遅延されることが知られている。天然の地質環境において、これらの複合的な地球化学プロセスが元素の移動に及ぼす影響は、化学反応の複雑さから統一的な解釈には至っていない。本研究は深部地質環境における物質移動モデルの高度化を目的とし、放射性核種のアナログ元素である希土類元素を対象に、地下水-二次鉱物-コロイドへの希土類元素の分配挙動についての基礎的なデータの取得を行った。
石橋 正祐紀; 川本 康司; 笹尾 英嗣; 村上 裕晃; 山田 信人
no journal, ,
超深地層研究所計画では、地質構造の三次元分布の把握のための調査・評価の技術基盤の整備を目標の一つとして、「第1段階で構築したサイトスケールの地質構造モデルの妥当性の確認」、「坑道周辺に着目したブロックスケールの地質構造モデルの構築」、「坑道掘削時の地質調査手法・技術の整備」を課題として調査研究を進めている。2013年度は、研究坑道の掘削に伴う研究段階(第2段階)及び研究坑道を利用した調査研究段階(第3段階)として、壁面地質調査、物理探査結果の再解析・再解釈等を行い、サイトスケール及びブロックスケールの地質構造モデルの構築及び更新に向けた検討を実施した。本研究では、深度500m坑道での壁面地質調査結果、既存の物理探査結果の再解析結果及び割れ目ネットワークモデルを用いた調査手法に関する検討結果を報告する。
三枝 博光; 笹尾 英嗣; 岩月 輝希; 佐藤 稔紀; 濱 克宏
no journal, ,
超深地層研究所計画では、「深部地質環境の調査・解析・評価技術の基盤の整備」及び「深地層における工学技術の基盤の整備」の二つを全体目標として、調査研究を進めている。第2期中期計画(日本原子力研究開発機構, 2012)の対象期間(平成22年4月平成27年3月)においては、深度500mまでの2本の立坑と同深度の延長約430m水平坑道の掘削を実施した。また、研究坑道の掘削を伴う調査研究を進めるとともに、研究坑道の施工・維持・管理に関わる工学的技術の有効性の確認を行った。加えて、今後の調査研究課題の抽出を実施した。研究成果や抽出された課題は、「CoolrepH26」として原子力機構のWEBサイトで公開した。
高山 裕介; 佐藤 稔紀; 桑原 和道; 真田 祐幸
no journal, ,
日本原子力研究開発機構では、高レベル放射性廃棄物の地層処分技術に関する研究開発の一環として、超深地層研究所計画を進めている。岩盤力学に関する調査研究では、「深部地質環境の調査・解析・評価技術の基盤の整備」に関して、安全評価の観点から「掘削影響領域の地質環境特性の把握」を個別目標に設定している。また、地下空洞の設計・施工の観点から「地下空洞の力学安定性の把握」を個別目標に設定し、これらの目標に対して、課題に掲げ研究を進めている。本報告では、これらの研究のうち、(1)瑞浪超深地層研究所の深度500mレベル坑道において実施した円錐孔底ひずみ法による初期応力測定結果、(2)再冠水試験の一環として実施している光ファイバ式岩盤変位計を用いたモニタリング結果、(3)クラックテンソルによる等価連続体モデルに関する検討結果について報告する。
山田 信人; 笹尾 英嗣; 鈴木 敬一*; 窪島 光志*; 金沢 淳*
no journal, ,
日本原子力研究開発機構と川崎地質は、両者の共同研究として、瑞浪超深地層研究所の研究坑道を利用し、断層等の地質構造の検出を目的としたミュー粒子測定を実施している。本研究では、地下坑道にミュー粒子の検出器を設置し、ミュー粒子を用いた探査手法の地質構造推定手法としての適用性評価を行う。2013年11月から2014年8月までに得られたデータを用いて坑道周辺の密度構造を推定したところ、深度300mの花崗岩中に設置された坑道においても、データ解析に必要な量のミュー粒子を取得できることがわかった。
安江 健一; 浅森 浩一
no journal, ,
地質環境の長期安定性に関する研究のうち、調査技術の開発・体系化及び長期予測・影響評価モデルの開発において進めている「変動地形が明瞭でない活断層などに係る調査技術」及び「超長期における予測・評価手法に関する検討」について、研究開発の進捗状況を紹介する。このうち、「変動地形が明瞭でない活断層などに係る調査技術」においては、活断層及び内陸地震の震源域周辺における地下水・温泉ガスの希ガス同位体比の測定結果から、ヘリウム同位体比が活断層を検出する際の有効な地球化学的指標となり得ることを示した。また、「超長期における予測・評価手法に関する検討」では、隔海度を考慮した山地高度変化モデルに基づいた日本列島の山地発達段階の推定が、超長期の隆起・侵食を予測・評価するための有効な手法の一つとなり得ることを示した。
見掛 信一郎; 佐藤 稔紀; 青柳 芳明
no journal, ,
超深地層研究所計画では、「研究坑道の設計・施工計画技術の開発」、「研究坑道の建設技術の開発」、「研究坑道の施工対策技術の開発」、「安全性を確保する技術の開発」、「掘削影響・軽減技術の開発」を目的として、工学技術に関する研究を進めている。本発表では、「研究坑道の施工対策技術の開発」においては、大深度における地震動特性に関する知見を得るとともに、施工対策技術としての湧水抑制技術に関する検討を実施したこと、「掘削影響・軽減技術の開発」においては、深度500m研究アクセス北坑道における再冠水試験のための止水壁に関する検討を実施したことを報告する。
佐藤 稔紀; 青柳 芳明; 平井 和英*; 佐藤 裕*; 佐野 禎*
no journal, ,
深地層の工学技術の基礎開発の内、安全を確保する技術の有効性確認の一環として、東京測器研究所が開発した「光ファイバ式ひび割れ検知センサ」の地下構造物に対する有効性の評価を共同研究として実施している。本研究では光ファイバ式ひび割れ検知センサを瑞浪超深地層研究所の深度300mレベルに実際に設置して、長期耐久性の確認を行っている。
大澤 英昭
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日本原子力研究開発機構(以下、原子力機構)は、原子力発電環境整備機構による高レベル放射性廃棄物の地層処分(以下、地層処分)事業と国による安全規制の両面を支える技術基盤を継続的に強化していくため、他の研究開発機関と連携して地層処分技術に関する研究開発を進めている。東濃地科学センターでは、地層処分技術に関する研究開発のうち深地層の科学的研究(以下、地層科学研究)を進めている。「平成26年度東濃地科学センター地層科学研究情報・意見交換会」において、超深地層研究所計画における地層科学研究の今後の計画を紹介する。
尾上 博則; 別府 伸治; 大貫 賢二; 小橋 昭夫; 竹内 竜史; 三枝 博光
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第2段階の地下水流動に関する調査研究は、研究坑道の掘削による地下水流動特性の変化の把握、研究坑道の掘削に伴う地下水流動特性の変化に関するデータに基づく水理地質構造モデルの更新、および第3段階の調査研究計画の策定を主な目的としている。そのため、不均質な水理地質構造に起因した研究坑道の掘削に伴う地下水圧変化の空間的な不均質性を把握するための地下水圧モニタリングや、第2段階で取得した調査データに基づくサイトスケール(2km四方)の水理地質構造モデルの更新を行っている。その結果、研究坑道掘削に伴う地下水流動特性の変化を合理的かつ精度よく把握するためのモニタリング手法や調査・解析・評価技術を構築することができた。今後は、研究坑道閉鎖に伴う地下水流動特性の変化を予測するための調査技術やモデル化・解析技術の構築を行っていく。
中田 弘太郎*; 長谷川 琢磨*; 富岡 祐一*; 田中 靖治*; 濱 克宏; 岩月 輝希
no journal, ,
電力中央研究所と日本原子力研究開発機構の共同研究の一環として、地下水の年代測定を行う手法の開発を実施した。地下水中に存在する放射性同位体のうち、有機炭素中の炭素-14に着目し、この同位体を利用して年代測定を試みた。その結果、これまでに実施した地下水中のヘリウム-4を利用した年代測定結果と整合することを確認した。このことから、有機炭素中の炭素-14を利用した年代測定法の有効性を示すことができた。
岩崎 理代; 濱 克宏
no journal, ,
超深地層研究所計画における物質移動に関する研究目標は、研究坑道周辺のブロックスケール(数m100m程度)の岩盤を対象として、物質移動現象の理解を進めつつ物質移動に関わるモデル化・解析・評価技術を体系的に整備することである。平成25年度は研究坑道周辺に認められる割れ目や断層などを走向・傾斜、その周辺の変質の程度、充填鉱物の有無などの観点に基づきタイプ分けし、そのタイプ分けした割れ目の地質学的特徴と物質移動に関するパラメータ値の関係の把握を目的に透過拡散試験を実施した。本論はこれらの実施概要および成果を報告するものである。
藤田 奈津子; 松原 章浩; 國分 陽子; 丹羽 正和; 田村 肇; 柴田 健二; 横山 立憲
no journal, ,
高レベル放射性廃棄物の地層処分における地質環境の長期安定性に関する研究では、過去の断層活動、火成活動の時期、隆起・侵食などの傾向・速度を精度よく把握するため、放射年代測定などの編年技術の高度化を進めている。本発表では、土岐地球年代学研究所の年代測定技術の開発状況及び今後のスケジュールを紹介する。具体的には、現在測定できる年代測定システムとして、タンデム型加速器質量分析計、希ガス質量分析計、四重極型質量分析計について実施内容を紹介する。また、今後運用予定のシステムである高精度希ガス質量分析計、レーザーアブレーションシステム付き誘導結合プラズマ質量分析計についてその特徴を紹介する。
見掛 信一郎; 池田 幸喜
no journal, ,
日本原子力研究開発機構では、高レベル放射性廃棄物の地層処分技術に関する研究開発の一環として、超深地層研究所計画を進めている。瑞浪超深地層研究所における研究坑道掘削は、平成26年2月に深度500m水平坑道の掘削を完了した。本報告では、「平成26年度東濃地科学センター地層科学研究情報・意見交換会」において、瑞浪超深地層研究所の建設状況についてポスターにより紹介する。
辻 正邦*; 小林 伸司*; 佐藤 稔紀; 見掛 信一郎; Johan, F.*
no journal, ,
溶液型グラウトは、微細な亀裂に浸透可能なグラウト材料である。ただし、トンネル工事における岩盤グラウチング材としての実績は少ない。近年、スウェーデンでは溶液型グラウトによる岩盤グラウチング技術の研究開発が進んでおり、亀裂開口幅分布の推定および理論式によるグラウト浸透距離の算定に基づくグラウト設計手法が開発されている。2008年には、エスポ硬岩研究所の深度450mの坑道、TASSトンネルの掘削において溶液型グラウトを用いたプレグラウチングが実施された。一方、2010年には、瑞浪超深地層研究所の深度300mステージにおいて溶液型グラウトによる原位置試験が実施された。本報告では、両者を比較して類似点・相違点を抽出し、今後の課題を示した。
山口 義文
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わが国の地層処分技術に関する研究開発については、「わが国における高レベル放射性廃棄物地層処分の技術的信頼性-地層処分研究開発第2次取りまとめ」以降、国の計画や方針に沿って、原子力機構を含む国・関係研究機関や原子力発電環境整備機構(NUMO)が、それぞれの役割分担の下、連携を図りながら、処分事業の信頼性・安全性、経済性・効率性のより一層の向上等を目的とする技術開発に取り組んできている。これら地層処分技術に関する研究開発を取り巻く最近の状況について紹介する。