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PNC TJ1604 97-002, 27 Pages, 1997/03
1)非保存性物質の流動過程を溶存酸素極小層の酸素に注目して、約10万個の標識粒子を時間を逆戻りにして50年間追跡した。各層へ流入してくる海水の、その層の溶存酸素濃度への寄与率を評価する測度を新たに導入した。注目している海域の溶存酸素極小層で酸素を獲得した水は、その層自身の溶存酸素濃度にはほとんど寄与しないで、層外へ出て行くことが分った。入れ替わって入ってくるのは、より上層で酸素を獲得した水である。酸素を獲得してから終着点に到達するのに要する時間は、溶存酸素極小層へ来る粒子が最も長い年数を必要とすることも分った。酸素消費率は、0
500m層で0.1ml/l/yrより大きい。また、酸素消費率は、鉛直拡散過程から予想されるような、指数関数的な減少をしていない。2)海水構成の時間変化と滞留時間を調べた。北極海、南極海などの小海域では、10年位で一度流出した海水が再び戻ってくる。各層起源の水のその層への残留量の時間変化から滞留時間を評価した。この残留量の時間変化は、必ずしも指数関数的な変化ではないが、e-folding timeとして評価した"平均年令"は、表層で1030年、中層で30120年、深層で60300年である。海水が入れ替わるには、さらに長い時間が必要で、例えば残留量が初期の体積の10%に減少するには、表層で40140年、中層で70600年、深層で1301600年が必要である。3)等密度面混合を考慮した定常流動場を診断的に求めた。流速ベクトル場でみると、従来の流速場と著しく変った所は無いように見える。流速場の信頼度をSarmient and Bryan(1982)の2つの測度を用いて検討したが、スキームの異なる2つのモデルの信頼度の評価にはGamma ratio I2は適切ではないことが分った。粒子群の鉛直変位は明らかに差が現われている。等密度面が大きく傾いている高緯度海域では、より現実的な流動状況になっているだけではなく、赤道海域でも有意な変化が現われている。4)平成4年度8年度の研究成果のまとめ(別冊)を行った。*本報告書は、京都大学大学院理学研究科地球物理学教室が動力炉・核燃料開発事業団の委託により実施した研究の成果である。
黒澤 龍平*
PNC TJ1615 96-002, 38 Pages, 1996/03
人形峠事業所に設置した校正用ラドンチェンバーは、密封系の本格的なテストチャンバーであるが、それを設計、建設するにあたり、チェンバーの用途を限定し、さらに将来使用するであろう動燃以外のユーザーの意見を広く参考にしていなかったため、実際にこれを使用した場合には、必ずしも多くの潜在的ユーザーを満足させ得る機能を備えていないような印象を受けた。ラドンチェンバーとしては、単に従来のPassive型のラドンモニターのISOの原案のような手法で校正するのならば現在の機能で十分対応できるが、現状ではPassive型のモニターといえども新しい例えば濃度の時間的変化を推定し得るような機能を付加せざるを得ない状況にあり、また従来の型式であってもその動的な特性を求める要求も起こり得るので、それに対応するようチェンバーの機能を整えていく必要があると思われる。しかしながら現在のチェンバーの形状や構造を改めることは不可能であり、多少の付加的な装置とそれの運用によってそれらの要求に対応すると共に、さらにActive型のモニターの特性なども求められるような動的な取り扱い法についても検討する必要があると考えられた。このため活性炭吸着法によるPassive型モニターを例に幾つかの動的な運用法について実験すると共に、現状をほとんど変えることなく他種類のラドン等の測定器の校正が可能であり、さらに特性まで測定し得るような運用方式などについて考察した。
園部 一志; 石黒 勝彦
PNC TN8410 92-114, 85 Pages, 1992/03
クラックの存在量が既知の大型模擬ガラス固化体を用いて静的及び動的(回分式流水)条件下で浸出試験を実施した。試験試料には、キャニスタに充填された実規模模擬ガラス固化体(410mmxH1300mm)を厚さ約230mm程度に輪切り状に切断し、内在するクラック量を測定したものを用いた。浸出条件は、98度C、蒸留水系とし、静的条件では、共存物が無い場合と圧縮ベントナイトを共存させた系での実験を行った。また、動的条件では、共存物が無い状態で、毎日21.6lの浸出液(蒸留水)の交換を行う回分式流水条件下で行った。試験期間は、いずれも90日間とし、浸出後に浸出液、ガラス表面変質層の組成分析等を実施した。その結果、ベントナイトを共存させない系でのガラスサンプルからの主要成分の静的/動的条件における浸出挙動は、従来の小型試料の試験結果や浸出モデルでその傾向を説明できるものであった。ベントナイト共存系の浸出試験で、ベントナイト成分と重複しない溶出成分は、ホウ素のみが検出されたが、その濃度の時間的変化は、圧縮ベントナイト中のホウ素の拡散を考慮してほぼ説明できるものであった。また、内在するクラック表面の走査型電子顕微鏡観察及びニ次イオン質量分析装置による分析の結果、クラック表面の平均浸出速度は、いずれの浸出条件においても外表面部の浸出速度の約0.6%であった。また、既に前報で報告した実規模ガラス固化体の360日間の浸出試験結果と比較すると、クラック表面の変質層の厚みは同程度であり、90日以降の浸出速度はそれまでの平均浸出速度よりも更に小さいことが示唆された。3つの試験条件において、クラック部の表面変質層は、動的条件 静的条件 ベントナイト共存条件の順に厚く、クラック部の液交換が僅かながらもこの順に大きいことが推察された。観察されたクラック部での浸出抑制現象は、高S(ガラスの表面)/V(溶液の体積)環境におけるSi成分の溶解度による溶出制限効果によって定性的に説明することができた。
島田 太郎; 田窪 一也; 武田 聖司; 田中 忠夫
no journal, ,
地層処分の長期安全評価では、地質,水質,水理特性などのサイト状態や人工バリア特性の空間的・時間的変化を考慮する必要がある。そこで、人工バリア及び天然バリアに関する分配係数、拡散係数、間隙率、地下水流速、移行距離などの核種移行パラメータの時間的・空間的変化を評価に反映できる核種移行解析コードを開発し、人工バリア及び天然バリアの状態に応じて変化するパラメータをリンクさせた解析を試行した。本報では、仮想的な堆積岩サイトに処分施設を設定し、施設の設置位置やサイトの隆起・侵食を考慮した地下水流動・塩分濃度の解析から求めた施設から生物圏へ至る移行経路と距離、水質,流速の条件、ならびに人工バリアの長期変遷の解析から決定した核種移行パラメータを入力データとして、各バリアからの主要な放射性核種の移行フラックスを解析し、核種移行フラックスへの影響の大きい因子を整理した結果を報告する。
島田 太郎; 田窪 一也; 高井 静霞; 武田 聖司; 田中 忠夫
no journal, ,
地層処分では、活断層等の地質・気候関連事象による処分施設への直接的な影響は立地選定において回避されるが、事象によっては検出が困難である等の理由により事前の回避に不確実性が残る。そこで伏在する派生断層が処分システムにまで成長することを想定して、処分施設への断層交差による人工バリア安全機能の低下・喪失及び断層交差前後の核種移行経路の時間的・空間的な変化を考慮した核種移行解析を試行した。また、断層成長に伴い副次的に生じる可能性のある深部流体の流入や地表からの酸化性地下水の流入の影響についても考慮した。本報では(1)の地下水流動解析結果に基づき、断層成長に伴う移行経路・距離、地下水流速等の変化及び深部流体や酸化性地下水の流入による収着分配係数等の変化を推定し、それらを入力パラメータとして人工バリア出口と天然バリア出口の核種移行フラックスを解析するとともに、解析結果に基づき影響の大きい因子を整理した。
