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村上 裕晃; 竹内 竜史; 岩月 輝希
JAEA-Technology 2022-022, 34 Pages, 2022/10
JAEA-Technology-2022-022.pdf:3.47MB
国立研究開発法人日本原子力研究開発機構東濃地科学センターでは、瑞浪超深地層研究所の坑道の掘削に伴う地下深部の地下水環境の変化を把握するため、約24年にわたって坑道および研究所周辺のボーリング孔において地下水の水圧および水質観測を実施してきた。令和元年度から開始した研究坑道の埋め戻しでは、環境モニタリング調査として、坑道の埋め戻し作業に伴う地下水の回復状況を確認することとしている。地上から地下深部の地下水環境を観測するためには、これまで研究坑道内で行ってきた地下水の水圧や水質の観測を地上から行うこととなるが、瑞浪超深地層研究所のような大規模な地下研究施設の埋め戻しは世界的にも前例がなく、新たな観測システムの開発が必要であった。そこで、瑞浪超深地層研究所の研究坑道周辺の環境を観測するために、坑道内に展開していた既存のモニタリングシステムを活用しつつ、地上からの観測を可能とする新たな観測網を整備し、環境モニタリングの実施を通じてその技術を実証することとした。開発された観測システムを用いて坑道の埋め戻し前~埋め戻し期間中の地下水の水圧・水質を観測した結果、埋め戻した坑道内の地下水環境モニタリングにおける本システムの有効性を実証することができた。
松井 裕哉; 矢萩 良二*; 石塚 光*; 戸栗 智仁*
WIT Transactions on Ecology and the Environment, Vol.247, p.145 - 159, 2020/00
原子力機構が掘削した瑞浪超深地層研究所の深度500m研究坑道において小断面坑道における全断面吹付け施工による埋め戻し材の施工試験を実施した。埋め戻し材の透水性は、周辺岩盤の透水性と同等以下を目標とし、原子力発電環境整備機構(NUMO)が示した有効粘土密度と透水係数の関係から原位置で施工した埋め戻し材の密度は0.4Mg/m
以上の有効粘土密度となるように考え、その品質管理手法も含めた実証的原位置試験を実施した。その結果、本試験で用いた品質管理手法により目標となる埋め戻し材の有効粘土密度を確保でき、地下深部においても適用可能な方法を示した。この試験は、経済産業省資源エネルギー庁からの受託研究の一部として実施したものである。
高安 健太郎; 大貫 賢二*; 川本 康司*; 高山 裕介; 見掛 信一郎; 佐藤 稔紀; 尾上 博則; 竹内 竜史
JAEA-Technology 2017-011, 61 Pages, 2017/06
JAEA-Technology-2017-011.pdf:9.15MB
日本原子力研究開発機構東濃地科学センターでは、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うち、超深地層研究所計画に基づき、結晶質岩(花崗岩)を対象として三つの必須の課題(地下坑道における工学的対策技術の開発、物質移動モデル化技術の開発、坑道埋め戻し技術の開発)の調査研究を進めている。これらの研究開発課題のうち、坑道埋め戻し技術の開発の一環として再冠水試験を実施している。この試験は、坑道掘削による周辺岩盤や地下水に及ぼす影響が、坑道の冠水によって回復する過程を把握することを目的として、深度500mの水平坑道の北端部切羽より約40m手前に止水壁を施工して冠水坑道とし、再冠水して実施するものである。本報告書は、再冠水試験の一環として2014年度に実施した冠水坑道のピットにベントナイト混合土を用いた埋め戻し試験と埋め戻し施工の結果、及び引き続き2014年9月から2016年3月までのピットでの観測結果を報告するものである。
小島 圭二*; 大西 有三*; 青木 謙治*; 杤山 修*; 西垣 誠*; 登坂 博行*; 吉田 英一*; 村上 裕晃; 笹尾 英嗣
JAEA-Research 2015-017, 54 Pages, 2015/12
JAEA-Research-2015-017.pdf:17.3MB
本報告書は、地層処分におけるニアフィールドコンセプトをより現実的に再構築する研究に関するものである。平成27年度は、当委員会の最終年度に当たるため、ニアフィールドコンセプトの再構築に関する検討概要と基本的考え方のまとめを行った。また、委員会での検討事項を整理して、「現実的なニアフィールドコンセプトの再構築」の残された課題を抽出した。特に、「2011年東日本大震災」後に、安全に関する社会のパラダイムが大きくシフトしたことを考慮して、地層処分に関して、社会が従来の安全概念では受け入れがたくなっていると考えられる事項も整理した。また、地下研究施設/ニアフィールド領域で実証可能な、地層処分「必須の重要事項」への対応を検討した。これらを通して、今後の地層処分/ニアフィールド領域の研究開発の方向を示した。
棚井 憲治; 岩佐 健吾; 長谷川 宏; 郷家 光男*; 堀田 政國*; 納多 勝*
JNC TN8400 99-044, 140 Pages, 1999/11
原子力委員会原子力バックエンド対策専門部会報告書「高レベル放射性廃棄物の地層処分研究開発等の今後の進め方について」では、人工バリアと処分施設の設計、製作・施工、建設などに関し、安全性を実現するための信頼性の高い人工バリア並びに処分施設についての設計要件を提示するとともに、これらが現実的な工学技術によって合理的に構築できることを示すこととされている。そのため、本報告書では、これらの目標に対して、地層処分場地下施設のレイアウト設計の考え方や設計要件を整理するとともに、それらに基づいてより現実的な設計を行うために我が国の幅広い地質環境を参考に仮想的な地質モデルを設定した。それに基づいて実際に硬岩系および軟岩岩盤を対象とした地下施設のレイアウト設計を試みた。また、建設、操業、埋め戻しそれぞれに必要となる地上施設および設備について、カナダEISレポートや建設、操業、埋め戻し技術の検討結果から、地上施設のレイアウト例を示した。さらに、国の基本方針等を前提条件とし、建設・操業・埋め戻しの各技術の検討結果に基づいた建設開始から閉鎖終了までの全体スケジュールの検討を行い、概念的なスケジュールの例示を行った。
杉田 裕; 藤田 朝雄; 棚井 憲治; 長谷川 宏; 古市 光昭*; 奥津 一夫*; 三浦 一彦*
JNC TN8400 99-039, 58 Pages, 1999/11
高レベル放射性廃棄物の処理処分に関しては、最終的には人間の生活圏から隔離することが必要との考え方に基づき、安定な形態にガラス固化し、30年間から50年間程度の冷却のための一時貯蔵をした後、地下の深い地層中に処分(地層処分)を行うことが基本方針とされている。処分場を積極的に埋め戻すという概念は地層処分に固有のものである。処分場の地下施設を埋め戻すのは、たとえば人工バリアを設置するために地下深部に掘削された坑道を空間のまま放置しておくと、地圧の作用により坑道の力学的安定性が損なわれたり、坑道そのものが地下水の卓越した水みちとなるなど、処分場に求められるバリア性能に有意な影響を及ぼすことが想定されるからである。これらバリアシステムに影響を与える要因を排除するため、廃棄体が定置された後の地下深部に掘削された坑道等は適切に処置しておく必要がある。廃棄体定置後に残された地下施設を埋め戻す材料を埋め戻し材という。本報告では、埋め戻し材として検討した。ここでは、混合する骨材として地下施設の建設時に大量に発生するずり(岩盤の破片)を模擬した礫およびケイ砂を用いた。また、埋め戻しでは必要に応じてプラグやグラウトを設置することとなる。プラグはその機能によってコンクリート材と粘土材が考えられ、グラウトもこれと同様のものが考えられる。本報告では、埋め戻しの概念、骨材混合体の諸物性、埋め戻し材、プラグ、グラウトの機能、施工法、工程についてとりまとめた。さらに、埋め戻し材、プラグ、グラウトの材料である骨材混合体、コンクリート材および粘土材料ごとに品質管理項目を抽出した。
河村 和広
PNC TN8600 92-003, 110 Pages, 1992/01
標記シンポジウムは,欧州材料学会1991年秋季大会として同所で開催された7つのシンポジウムの内の1つであり,世界各国から約300名の研究者が参加した。日本からは,動燃,原研,大工試,九大,名大,日立,IHI等から10数名が参加した。各セッションの題目は,ガラスの浸出機構,ガラスの環境との相互作用,ガラス特性,セラミックス,アクチニド科学,使用済み燃料,キャニスタ,ナチュラルアナログ,緩衝材と埋め戻し材,処分環境における流れと移行,処分場であり,その他にポスターセッションが設けられた。動燃からの発表題目は,「Time-Temperature Condition and Water Chemistry on the Illitization at the Murakami Deposit, Japan (亀井)」,「Effects of Noble Metal Elements on Viscosity and Electrical Resistivity of Simulated Vitrifed Products for High-Level Liquid Waste(河村)」であり,他研究機関の研究者と情報交換を行った。また技術見学会ではラ・アーグ工場を訪問し,ガラス固化,ビチューメン固化,セメント固化の各施設を見学し,関連情報を収集した。
小西 正郎*; 岡島 幸雄*; 柳 忠*; 山本 耕一郎*
Proc. of the 1989 Joint Int. Waste Management Conf., Vol. 1, p.475 - 481, 1989/10
放射線廃棄物処分場の埋め戻し材としてベントナイト・砂混合物は代表的な候補材である。しかし、機械的強度の改善等の目的で混合される砂は、核種吸着量が小さく、また透水性も大きく混合比を増加させれば、これらの特性をそこなう恐れがある。そこで透吸性、吸着性にすぐれた材料として、わが国に広く分布する火山灰偵ローム(東北地方産)をとり挙げ、物理的及び化学的特性を検討した。主として、吸着特性と透水性について調べ、加水ハロイサイトを多く含む火山灰ロームでは、砂よりもセシウム、ストロンチウム、アメリシウムに対するKd値は100倍以上で、透水係数は1/100程度であることが分かった。
白瀬 光泰*; 丹生屋 純夫*; 矢吹 義生*; 中山 雅; 大野 宏和
no journal, ,
日本原子力研究開発機構は、幌延深地層研究センタ一地下施設の深度350mに位置する調査坑道において、実物大の模擬人工バリアを対象に人工バリア定置後の過渡期の現象に着目した熱・水・応力・化学連成現象を評価するための検証データの取得を目的とした原位置試験(人工バリア性能確認試験)を実施している。同試験では、坑道の一部をベントナイトと現地掘削ズり(堆積岩)を混合した埋め戻し材で埋め戻し、埋め戻し材の膨潤圧と地下水圧に耐えるためのプラグコンクリートを設置している。本稿では、坑道埋め戻し材の仕様・施工法の検討、さらに実施工時の品質管理結果等について報告する。
榊 利博*; 真田 祐幸; 大貫 賢二; 竹内 竜史
no journal, ,
日本原子力研究開発機構の瑞浪超深地層研究所では、坑道閉鎖に伴う地質環境の回復能力等の評価や地質環境に応じた埋め戻し技術の構築などを目指し、再冠水試験などにより、坑道の閉鎖(埋戻し)に伴う地質環境の長期変化を複合的に把握するためのモニタリング・解析手法などの研究を実施している。坑道埋戻し時の埋戻し材の密度管理は、その品質が所定の条件を満たしていることを判断する重要な要素である。本論では、埋戻し終了以降に再冠水挙動をモニタリングするための水分センサーを、埋戻し時の密度管理用のツールとして利用するための適用予備試験の結果について述べるとともに、その適用可能性を示した。
棚井 憲治; 菊池 広人*; 中山 雅; 大野 宏和; 白瀬 光泰*; 高橋 昭博*; 丹生屋 純夫*; 栗山 政徳*
no journal, ,
幌延URLにおいて、平成27年1月より開始した人工バリア性能確認試験では、これまでに実規模の緩衝材の定置や埋め戻し材の施工をとおして、製作・施工技術の技術的実現性の確認、ならびに品質管理手法の検討を行ってきた。埋め戻し材の原位置締固め施工における品質管理の試行結果について報告する。
棚井 憲治; 森 拓雄*; 深谷 正明*
no journal, ,
幌延深地層研究計画では、必須の課題のひとつである処分概念オプションの実証として、人工バリアの定置・品質確認などの方法論の実証試験の検討を進めている。ここでは、これら検討の一環として、坑道や隙間の埋め戻し材料のひとつであるペレット材料を対象に乾燥密度2.0Mg/m程度を目途に、現状の技術を用いた試作を通じて、材料製作上の課題の整理を行った結果について報告する。
高安 健太郎; 竹内 竜史; 尾上 博則
no journal, ,
瑞浪超深地層研究所では、深度500mに位置する坑道内を地下水で満たし、再冠水に伴う地質環境特性の回復過程を把握する再冠水試験を実施している。再冠水試験の一部として、冠水に伴う埋め戻し材の物性変化や、透水性や膨潤圧などの評価に関わる基礎情報の取得を目的とした埋め戻し試験を実施した。埋め戻し試験は、ベントナイト混合土を冠水坑道の床盤に深さ1mで掘削したピット2ヶ所にそれぞれ埋め戻し、ピット内の水圧、土壌水分、土圧を計測することで、埋め戻し材の浸潤過程及び膨潤過程を把握するものである。ピット内の土壌水分は、埋め戻し直後から1ヶ月程度で概ね水分飽和状態に達した。坑道を冠水したところ、水圧・土圧ともに最大で3.1MPa程度を示した。観測された水圧と土圧から、埋め戻し材の膨潤圧は0.03
0.09MPaと算出された。今後もピット内部での観測を継続し、冠水及び水圧回復試験の終了後には再度埋め戻し材の特性を確認する。また、埋め戻し材の飽和状況ならびに水圧・土圧変化に関する解析的検討や、本試験での施工方法の妥当性確認などを行う予定である。
松井 裕哉; 矢萩 良二*; 沖原 光信*; 戸栗 智仁*
no journal, ,
本報告は、平成29年度に実施した瑞浪超深地層研究所を活用した坑道一部埋め戻し試験の計画検討の概要を述べたものである。
矢萩 良二*; 石塚 光*; 戸栗 智仁*; 松井 裕哉
no journal, ,
本報告は、経済産業省からの受託研究「地層処分施設閉鎖技術確証試験」の一部として実施した、小断面坑道の吹付けによる埋め戻し材の施工試験の中の使用材料と使用機械の選定に関わる成果をまとめたものである。
石塚 光*; 矢萩 良二*; 戸栗 智仁*; 松井 裕哉
no journal, ,
本報告は、経済産業省からの受託研究「地層処分施設閉鎖技術確証試験」の一部として、瑞浪超深地層研究所の研究坑道を活用して実施した埋め戻し材の吹き付け施工試験結果の概要をまとめたものである
竹内 竜史
no journal, ,
超深地層研究所計画での必須の課題の一つである「坑道埋め戻し技術の開発」では、深度500mの研究坑道において、坑道の一部を埋め戻し、地下水を自然に冠水させることによって、地下水の水圧・水質および坑道周辺岩盤の化学的・力学的変化を観察し、「地質環境の回復能力等を評価するとともに、地質環境に応じた埋め戻し技術の構築」、「長期の観測に必要なモニタリング技術の開発」を目標とした調査研究を実施している。本報告では「坑道埋め戻し技術の開発」での実施内容と、これまでの成果を紹介する。
松井 裕哉; 尾崎 裕介; 川久保 昌平*; 千々松 正和*; 今井 久*
no journal, ,
日本原子力研究開発機構は、岐阜県瑞浪市の瑞浪超深地層研究所において、平成30年度に深度500m地点の研究坑道を利用した坑道一部埋め戻し試験を実施し、坑道埋め戻しへのベントナイト混合土の全断面吹付けの適用性を実証的に示した。一方、埋め戻された領域内の混合土の密度等については、不均質性が生じていることも推定された。このため、施工試験後1年程度経過した埋め戻し領域を対象に事後調査を実施し、混合土の密度や透水性の分布を詳細に確認するとともに、その結果に基づき埋め戻し試験で適用した品質管理手法の妥当性等についても検証した。本報告では、その全体概要を述べる。
