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前田 敏克; 田中 忠夫; 向井 雅之; 小川 弘道; 山口 徹治; 宗像 雅広; 松本 潤子; 香西 直文; 馬場 恒孝; Fan, Z.*; et al.
日本原子力学会和文論文誌, 2(3), p.336 - 341, 2003/09
野外の通気層土壌中に埋設したベントナイト材及びセメント材中における90Sr,237Np及び238Puの移行試験を人工降雨による湿潤条件下及び自然降雨による乾燥条件下でおこなった。いずれの試験結果も、予測される水理条件やこれまでに明らかにされている現象と定性的に一致した。さらに、ベントナイト材については室内試験結果やこれまでに提案されている核種移行メカニズム等から分布を定量的に計算した。野外試験結果と計算結果とを比較することにより、野外における核種移行挙動は室内試験を始めとする既往の知見等からほぼ評価可能であることが分かった。
二口 克人*; 橋本 秀爾*; 桜本 勇治*; 三ツ井 誠一郎; 亀井 玄人
JNC TN8400 2001-007, 52 Pages, 2001/04
JNC-TN8400-2001-007.pdf:2.34MB
熱によるベントナイトのイライト化のナチュラルアナログとして新潟県西頚城地域における第三紀の泥岩とこれに貫入する第四紀の火成岩(ひん岩)を対象に、この貫入岩周辺の粘土鉱物の変化と、貫入岩及びその周辺の熱履歴について検討した。その結果、泥岩中有の主な粘土鉱物は貫入岩に近づくにつれてモンモリロナイト
イライト/モンモリロナイト混合層鉱物イライトと変化することが明らかとなった。また貫入岩の冷却史に基づく周辺泥岩の熱的解析の結果、イライト割合75%の条件として、270
から15まで冷却するのに約75万年要したことが明らかとなった。モンモリロナイトからイライトへの反応を一次反応としてその活性化エネルギーを求めると、約103kJ/molの値を得た。この値は、従来の天然事例の調査や室内試験において得られている値の範囲にある。
千々松 正和*; 藤田 朝雄; 杉田 裕; 谷口 航
JNC TN8400 2000-008, 339 Pages, 2000/01
JNC-TN8400-2000-008.pdf:30.96MB
高レベル放射性廃棄物の地層処分における廃棄体定置後のニアフィールドでは、廃棄体からの放熱、周辺岩盤から人工バリアへの地下水の浸入、地下水の浸入による緩衝材の膨潤圧の発生、周辺岩盤の応力変化などの現象が相互に影響することが予想される。このような、熱-水-応力連成現象を評価することは、ニアフィールド環境の明確化の観点から重要な課題の一つである。熱-水-応力連成現象を明らかにするためには、まず個々の現象に関わるメカニズムを明らかにする必要がある。そのため、不飽和ベントナイトの伝熱特性、浸潤特性、膨潤特性等に関する各種要素試験が実施されている。また、熱-水-応力連成現象を実際に観測し、どのような現象が発生しているのか把握する必要もある。そのため、熱-水-応力連成現象に関する工学規模室内試験および原位置試験等が実施されている。さらに、熱-水-応力連成現象を評価するためのモデルも同時に開発されており、工学規模室内試験および原位置試験等を用いて、モデルの妥当性および適用性の検討が実施されている。本報告では、これら熱-水-応力連成モデルの開発に関する一連の検討結果を示す。本報告の構成は以下の通りである。第1章では、高レベル放射性廃棄物の地層処分における熱-水-応力連成評価の必要性について示す。第2章では、熱-水-応力連成解析評価に必要な岩石および緩衝材粘土の物性値取得に関する室内試験結果を示す。試験対象は釜石鉱山とし、岩石に関する試験は釜石鉱山で採取された供試体を用い、粘土に関してはベントナイト単体(クニゲルV1,OT-9607)およびベントナイトとケイ砂の混合体を対象とした。第3章では、原位置における岩盤物性試験の結果を示す。原位置試験は釜石鉱山における試験坑道内で実施した。実施した試験は、亀裂特性調査、透水試験、試験坑道床盤に掘削した試験孔内への湧水量の測定である。第4章では、室内および原位置試験で得られた岩盤物性値を用い、第3章で示した試験孔内への湧水量の解析評価を行なった。解析は連続体モデルおよび不連続体モデルの両者を用い実施した。第5章では、釜石鉱山で実施した熱-水-応力連成試験結果を示す。直径1.7m,深さ5.0mの試験孔を坑道床盤に掘削し、試験孔内に緩衝材および発熱体を設置し、連成試験を開始した。連成試験としては、発熱体の加熱を行なう加熱試験を約260日間、発熱体停
石川 清*; 目崎 吉彦*; 鈴木 英雄*; 甲斐 昌宣*; 渡部 俶*; 藤盛 誠二*; 石川 潤一*
JNC TJ7420 99-016, 878 Pages, 1999/06
岐阜県瑞浪市明世町正馬様用地内において、超深地層研究所計画地点の地質環境を把握することを目的として孔長1,012mのMIU-2号孔が掘削された。本報告書は、地表から地下深部までの地質構造、地球物理学的・水理学的特性を把握するためMIU-2号孔で実施された調査の結果をまとめたものである。実施した主な調査項目は次の通りである。1.岩芯の採取・記載、2.岩芯室内試験、3.物理検層(一般検層項目、フローメータ検層、レーダー法シングルホール測定)4.ボアホールテレビ計測、5.水理試験(非定常透水試験(透水試験)、定常透水試験(揚水試験))これらの調査の結果、以下のことが明らかとなった。・MIU-2号の地質は、孔口から深度88.60mまでが砂岩、凝灰岩、シルト岩などからなる瑞浪層群、深度88.60m
孔底までが土岐花崗岩類に属する中粒粗粒の黒雲母花崗岩からなる。土岐花崗岩は深度845.7m付近で岩質的に中粗粒の黒雲母花崗岩と優白質の黒雲花崗岩に大きく2つに分けられ、両者は化学組成上も相違が認められる。・深度223.8m付近に開口亀裂を伴う逸水箇所があり、掘削水はこの区間で全量逸水した。深度889.95915.25m間には月吉断層に相当すると考えられる断層破砕帯が存在する。この断層は、遮水帯を形成し、この断層を貫いた深度950m付近から被圧された湧水が発生した。フローメータ検層結果によると、地層水の流入は深度889m付近より認められるが、特に深度945m以深で多く、深度945984m間で全体流入量の80%近くを占めている。揚水試験時に測定した湧水箇所からの湧水量は16 1/min、圧力は1 .38kg/cm sup2であり、フローメータ検層で求められた22.21/ minの流入量とほぼ一致する。・深度119以深の20ヶ所で実施された透水試験結果によると、花崗岩における透水係数の最大値は深度220.90227.40m間の6.66E-06m/secであり、この区間は掘削中 の 透水帯と対応している。また、深度950m以深の湧水箇所に対応する深度932.50959.00m、960.30966.80m、976.70983.20m間の透水係数も、7.86E-073.66E-06m/secと大きな値を示した。その他の区間は、逸水箇所、湧水箇所の近傍を除けば6.60
平田 洋一*; 小川 賢*
PNC TJ7439 98-003, 171 Pages, 1998/08
本業務は、大深度の立坑(数百千m程度)および坑道の掘削を伴う調査研究等において、その周辺に掘削した試錐孔内で大きな差圧が発生する場合でも長期間に亘り連続して最大20区間の間隙水圧の測定および採水作業を行うことができる深度1,000m対応の長期モニタリング装置を製作するものである。本装置は、大きくダウンホールユニット、インナープローブユニット、データ観測・制御装置で構成される。以下に、本装置の主な特徴を示す。・最大30kgf/c㎡の差圧環境下での間隙水圧測定および地下水の採水が可能・深度1,000m、孔径
86120mmまでの試錐孔に適用が可能・摂氏70までの温度環境下での適用が可能・水圧観測用圧力計に水晶発振式の小型で高精度な絶対圧力計を採用・観測区間の圧力等を維持した状態で、地下水を地上に回収可能本装置の製作に伴い室内試験および孔内性能試験を実施した結果、ダウンホールユニット、インナープローブユニット、データ観測・制御装置の全機能について正常に作動することが確認された。
畑 浩二*
PNC TJ7201 98-001, 46 Pages, 1998/03
揚水式地下発電所や大断面トンネルのような大規模地下構造物を構築する場合、地盤の初期応力を事前に把握しておくことは重要である。対象地山の初期応力状態を把握しておくことにより、合理的な設計・施工を実施することが可能になる。具体的には、地下構造物の最適な形状、位置ならびにレイアウト方向の選定を支援することが可能になる。我が国では、初期応力測定にオーバーコアリング法や水圧破砕法が主に利用されてきた。しかし、これら原位置で実施される方法は手軽に実施できるという状況にはなく、かつ非常に高価なものであった。一方、室内で実施可能な方法の一つにアコースティック・エミッション法(以下、AEと略す)がある。この方法は、原位置試験法に比べて非常に簡単で、安価に実施できる特徴を有している。AEとは材料内部に蓄えられたエネルギーの一部分が音響パルスとなり伝播することから、材料内の組織構造変化を把握する有力な手段になりうる。岩石のAEには「カイザー効果」と呼ばれる現象が確認されている。カイザー効果とは、履歴荷重を受けた材料に載荷する際、先行荷重値を越えるまでAEはほとんど発生しない現象である。地山の初期応力は履歴応力と考えられることから、カイザー効果を利用すれば初期応力が評価できることになる。本研究では、東濃鉱山の300m
300m深度200m程度の領域内における初期応力状態を把握するため、TM-2孔から採取されるボーリングコアを利用して鉛直方向の初期応力分布状況をAE法を用いて測定した。得られた結果の概要を以下に示す。(1)凝灰質砂岩では、しきい値を230mV、210mV、感度を90dBに設定することによりカイザー効果を確認した。(2)花崗岩では、しきい値を450mV、430mV、感度を80dBに設定することによりカイザー効果を確認した。(3)鉛直方向の初期応力成分
vと土破りHとの間には、v=0.022Hなる関係のあることが判明した。
三ツ井 誠一郎; 青木 里栄子*
PNC TN8420 97-013, 24 Pages, 1997/10
岩盤地下水中での人工バリア材、特に廃棄物ガラスの耐久性を評価する目的で、各国で原位置試験が実施されている。今回、アメリカ、イギリス、カナダ、スウェーデン、日本、ベルギーにおける原位置試験の現状を把握するため、文献調査を実施し、調査表としてまとめた。アメリカ、イギリス、スウェーデンでは一つの試験孔に異なった種類の材料を入れて試験しているが、この方法では環境条件が非常に複雑になり、材料の変質挙動を評価するのは困難である。原位置試験を行う場合は環境条件の長期安定性、それに加えて環境条件の制御可能な室内試験の重視などを考慮すべきである。
松井 裕哉; 尾崎 裕介; 木本 和志*; 市川 康明*
no journal, ,
高レベル放射性廃棄物の地層処分では、プラグ等の設計の信頼性向上ため、坑道埋戻し後千年以上の坑道周辺岩盤の時間依存挙動の定量的評価が望まれている。一方、岩石中の地下水の化学的な反応が岩盤の長期挙動に影響を及ぼすことが明らかになってきており、この影響評価のため、力学と化学の連成現象をモデル化する手法を開発する必要があること、その際、岩石中のマイクロクラック分布などの情報を定量化する必要があることが課題となっている。本発表では、表面波計測による結晶質岩の物性評価のための基礎的な検討結果について報告する。
