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WILLIAM S.DERSHO*; 吉添 誠*
JNC TJ8440 2000-001, 408 Pages, 2000/02
JNC-TJ8440-2000-001.pdf:21.62MB
本報告書は、平成11年度にGolder社が実施した亀裂ネットワークモデルと性能評価を記述するものである。本業務の主たる目的は、JNC殿の第二次取り纏め報告書用の性能評価に関わる技術面での支援並びに同性能評価のレビューを行うとともに、JNC殿のエスポ・プロジェクトにおける技術支援を実施することであった。性能評価面での主たる成果として、PAWorksパスウェイの解析、ソフトウェアの技術的記述、検証及び性能評価の可視化が挙げられる。エスポ・プロジェクトでの技術支援としては、Task4におけるTRUE-1岩体ブロック中吸着性トレーサーの移行に関わる予測モデル、並びにTask5におけるエスポ島の水理地質・地化学統計モデルの作成が含まれる。Golder社の平成11年度業務の詳細な情報は、本報告書の付属書に記されている。
上田 真三*; 加藤 博康*; 黒澤 進*; 中澤 俊之*
JNC TJ8400 2000-002, 364 Pages, 2000/02
JNC-TJ8400-2000-002.pdf:16.99MB
核燃料サイクル開発機構では、第2次取りまとめにむけて核種移行解析に用いるパラメータの設定およびその根拠となるデータベースの整備を実施してきた。本研究では、これら設定パラメータや解析の前提となるコロイド・有機物影響シナリオの妥当性、信頼性を再確認するための試験を実施するとともに、データベースの公開に向けた品質保証の手続きに関する諸外国の事例調査を実施した。主な実施内容を以下に示す。1.核種移行パラメータの妥当性確認のためのデータ取得 ベントナイトおよび岩石に対する分配係数をNH4濃度およびpHをパラメータとして測定した。分配係数へのNH4+イオン濃度依存性が確認され、この傾向はpHにより異なることがわかった。計算された支配的溶存化学種と測定された分配係数の間には明瞭な相関性は確認できなかった。ベントナイトに対するAmの分配係数を硫酸イオンおよび炭酸イオン濃度をパラメータとして測定した。Amの分配係数の硫酸および炭酸イオンの共存の影響は小さいことがわかった。また、模擬海水液性でのベントナイト中のCsの見かけの拡散係数を取得し、純水液性での値に近いことを確認した。2.コロイドの核種移行に与える影響評価 コロイドが共存する場合の核種移行モデルの信頼性評価及び地下水コロイドに関する特性調査を行った。実験による検証の結果、Hwangらのモデル概念は妥当であることが確認された。また地下水コロイドは地下水の採取方法で濃度や粒径が異なるため、評価にあたっては採取に関わる手法が重要になることが判明した。3.溶解度に及ぼす有機物の影響評価 フミン酸共存下においてThの溶解度測定試験を実施した。地下水及びベントナイト間隙水環境を想定したpH環境ではフミン酸の濃度増加にほぼ比例してThの溶解度が増加した。炭酸イオンが共存する系ではTh溶解度は顕著に増加した。本研究での溶解度測定結果から、第2次取りまとめのTh溶解度の設定値は、地下水中でのフミン酸の存在を考慮しても十分保守的に設定されていることを確認した。4.核種移行に関するメカニスティックモデルの再評価と今後の方向性の提示 圧縮ベントナイト中の溶解性不純物を考慮して、FRHP地下水中のAm、Pb、Ra、Cs、HSe-及びHTOのKd、Da及びDeをモデルを用いて評価し、評価値がJNCによって選定されたデータを裏付けていることを確認するとと
太田 久仁雄; 中野 勝志; Metcalfe, R.; 池田 幸喜; 後藤 淳一; 天野 健治; 竹内 真司; 濱 克宏; 松井 裕哉
JNC TN7410 99-007, 44 Pages, 1999/08
None
天然バリア研究室
JAERI-Research 98-066, 62 Pages, 1998/11
JAERI-Research-98-066.pdf:2.44MB
日加放射性廃棄物処分安全研究フェーズ2協力に基づき、放射性核種移行に関する研究計画を実施した。1993年度から5年計画で開始した本協定では、切り出し岩盤核種移行実験、地下水中における長寿命核種の化学形研究、同位体水文地質学的研究、及び地下水流解析モデルの開発を実施している。計画の初年度(第1計画年:1994年3月から1994年9月)は、切り出し岩盤核種移行試験のため、地下240mの実験坑道の壁面から実験用亀裂岩盤試料を取り出す準備を進めると共に、地下水中における長寿命核種の化学形研究、同位体水文地質学的研究、及び地下水流解析モデルの開発における文献調査を行い、第2計算年以降の準備を進めた。
久田 司*; 三輪 章*; 今井 弘*; 平川 清純*
PNC TJ7409 98-002, 91 Pages, 1998/03
本報告書は、動力炉・核燃料開発事業団東濃地科学センターが実施している広域地下水流動調査の一環として、東濃地域における表層地質の分布や構造および表層部における地下水の水理特性を把握することを目的とし、岐阜県御嵩町押山地区において、地表踏査、試錐掘削、電気検層、および揚水試験・水位回復試験を実施し、表層の水理地質構造を調査した成果報告書である。地表踏査、試錐掘削および電気検層の結果より、本調査地域における表層地質の分布が明らかとなった。揚水試験・水位回復試験では各孔の帯水層について透水係数が算出され、瀬戸層群では2
10-5cm/sec、試験区間が瀬戸層群と基盤にまたがる試錐孔では110-6
110-5cm/secの透水係数が求められた。また、水質分析の結果、本調査の対象となった地下水の水質は、花崗岩を基盤とする試錐孔の地下水はNa-HCO3型に区分され、中・古生層を基盤とする地下水はCa-HCO3型に区分されることが明らかとなった。
久田 司*; 三輪 章*; 今井 弘*; 平川 清純*
PNC TJ7409 98-001, 254 Pages, 1998/03
本報告書は、動力炉・核燃料開発事業団東濃地科学センターが実施している広域地下水流動調査の一環として、東濃地域における表層地質の分布や構造および表層部における地下水の水理特性を把握することを目的とし、瑞浪市日吉町平岩地区、松野地区、白倉地区、社別当地区、および瑞浪市土岐町仲ヶ平地区において、地表踏査、試錐掘削、電気検層、および揚水試験・水位回復試験を実施し、表層の水理地質構造を調査した成果報告書である。地表踏査、試錐掘削および電気検層の結果より、本調査地域における表層地質の分布が明らかとなった。揚水試験・水位回復試験では各孔の帯水層について透水係数が算出され、瀬戸層群では310-4310-3cm/sec、瑞浪層群は310-5210-3cm/sec、花崗岩風化部は510-6110-5cm/secの透水係数が求められた。また、水質分析の結果、本調査の対象となった地下水の水質は、花崗岩中あるいは花崗岩直上付近の地下水はNa-HCO3型に区分され、瑞浪層群土岐夾炭累層中の地下水は概して溶存成分量が多く、Ca-HCO3型に区分されることが明らかとなった。
長坂 和佳*; 篠崎 剛史*; 中嶋 研吾*; 野辺 潤*
PNC TJ1222 98-009, 610 Pages, 1998/02
本研究では、不均質多孔質媒体における信頼性の高いニアフィールドの水理/核種移行計算を行なうために、有限要素法による三次元飽和-不飽和浸透流解析プログラム「TAGSAC」、ランダムウォーク法による核種移行経路抽出プログラム「S-SURF3D/TR3D」、一次元核種移行解析プログラム「CRYSTAL」の一連の解析プログラムを用い評価モデルについて、三次元水理物質移動モデルとの比較を実施することにより妥当性の検証を行い、また、この評価モデルにおいて三次元水理/核種移行パラメータを一次元パラメータに変換する手法の体系化を実施した。また有限要素法による三次元水理/核種移行解析プログラム「MIGR96」を対象として、解析結果の信頼性を示すため解析プログラムの内容の調査・確認、解析プログラムの性能解析を実施し、数値解上の問題点を検討し、効率的に高精度な解を得るための指針を示した。また、計算を効率的に実施するために解析プログラムの改良、およびデータ生成機能の整備を実施した。
not registered
PNC TN1000 97-003, 55 Pages, 1997/03
釜石原位置試験第2フェーズは、地下深部の地質環境特性の詳細な把握とそこで起きる現象の理解、ならびに調査試験技術の高度化と確立を目的に、平成5年度から実施されている。平成9年度は第2フェーズの最終年度であるとともに、昭和63年から開始された原位置試験全体についての最後の年でもある。今年度の主な実施内容は以下のとおりである。 1TASK1(深部岩盤の地質構造・力学特性・水理特性・地球化学特性の把握) 2TASK2-1(掘削影響試験) 3TASK2-2(坑道周辺のREDOX状態調査) 4TASK3-1(収着・マトリックス拡散に関する研究) 5TASK3-2(移流・分散に関する研究) 6TASK4(人工バリア試験) 7TASK5(地震の影響に関する研究)
斎藤 茂幸*; 諸岡 幸一*; 池田 則生*; 杉山 和稔*; 富山 真吾*; 川上 和夫*
PNC TJ1211 97-002, 774 Pages, 1997/03
本研究は、ニアフィールド岩盤中の物質移行経路のモデル化の基礎となるデータを、実際の岩盤性状を把握することにより収集し、ニアフィールド性能の定量化に資することを目的として実施するものである。本年度は、昨年度に引き続き露頭観察を主体とした移行経路調査及び一部の調査箇所についての岩石試料を用いたミクロな空隙構造調査を実施した。また、割れ目部を含む凝灰岩の室内透水試験、移行経路調査の実施箇所に関連する文献の調査及び岩石試料のX線分析を実施した。移行経路調査では、玄武岩、花崗閃緑岩及び砂岩・泥岩を対象にして延長10m幅1mを基本とした露頭スケールでの割れ目を主体とした肉眼観察(通常スケッチ)及び特定の移行経路(亀裂等)に対して行う肉眼による観察(詳細スケッチ)を行った。また、花崗閃緑岩及び砂岩・泥岩では、数100m数kmスケールでの破砕帯の分布調査を行った。岩石試料を用いたミクロな空隙構造調査では、昨年度採取した片岩及び今年度採取した凝灰岩を対象にして、浸漬面から連続する空隙に対して顕微鏡観察及び画像解析を行い、それらの構造、分布特性及び空隙率の変化等を調査した。室内透水試験では、割れ目部を含む凝灰岩試料に対して透水係数を求め、これを昨年度求めたマトリクス部の透水係数と比較を行った。文献調査では、岩種毎の調査地点における割れ目特性の地域的代表性を地質学的特徴からの裏付けを検討した。X線分析では、昨年度までに採取した主として割れ目充填鉱物試料に対して、含有鉱物を同定し、その量比を定性的に調べた。移行経路調査の結果はスケッチ図で示すとともに、岩石の種類を考慮して割れ目の種類、連結性、配列の規則性、特徴的な構造や規模等の観点で物質移行経路のパターン化に向けた整理を行った。
尾方 伸久; 小出 馨; 前川 恵輔; 稲葉 秀雄
PNC TN7420 96-008, 14 Pages, 1996/08
広域地下水流動研究は、地層科学研究の一環として実施されている。地下深部の岩盤の水理学的特性や地下水の地球化学的特性に関するデータは、これまで必要とされることがあまりなく、また、調査手法も整っていなかったことから、これまで充分に取得されておらず、これらの特性は未だに良く把握されていないのが現状である。このような背景から、広域地下水流動研究では、表層から地下深部までの岩盤の水理学的特性、および地下水の地球化学的特性を把握するために必要な調査・解析ならびに評価技術を確立し、地下深部の地質環境に関する信頼性の高いデータを取得することを目標としている。そのため、対象領域内に浅層から深層にわたる試錐孔を掘削し、1)表層から地下深部までの、岩盤の地質学的・水理学的特性および地下水の地球化学的特性を把握するとともに、2)地下深部の地質学的・水理学的・地球化学的特性を、合理的に調査・解析・評価する技術を確立するための調査・研究を実施している。本資料では昭和61年度より現在までに掘削された試錐孔計34本の位置と深度について報告する。なお、各試錐孔にて実施された調査の結果については、水理地質データベースとして別途報告予定である。
500m区間)牛渡 聡*; 佐藤 伸哉*
PNC TJ7417 96-001, 163 Pages, 1996/03
本業務は、動力炉・核燃料開発事業団が実施している「深部地下水の流動に関する研究」の一環として、深部花崗岩に関する岩盤割れ目等の水理地質学的データの取得・整理解析を目的にして、ボアホールテレビジョン装置による孔内壁面観察を実施したものである。観察作業は岐阜県瑞浪市明世町に位置するDH-2号孔を対象に実施し、取得された割れ目データなどの取得、整理・解析作業を行い、岩盤中に発達する割れ目の分布特性、方向性等について検討を加えた。この結果以下のことが判明した。1)不連続面の密度不連続面は明瞭割れ目、ヘアークラック、鉱物脈からなり、開口割れ目や破砕帯はほとんど見られなかった。孔壁観察を実施した区間の全不連続面の密度は、全体では3.94本/mであった。割れ目などの少ない塊状岩盤からなる。2)不連続面の走向傾斜不連続面の卓越する走向傾斜は、ヘアークラックではN33W51NE、割れ目や鉱物脈などのその他の不連続面ではN4147W50NEであった。両者の値はよく似ており、観察区間の不連続面の方向は極めて集中性が高い。3)遭遇率の補正データの散布状況から判断して、ボーリングの方向に対して走向は90
ごと、傾斜は30ごとに区分して組み合わせて系統区分を行った。この結果、全区間では9領域に区分された。補正率は低角度領域では1.06、中角度領域では1.291.59、高角度領域では2.465.76であった。
not registered
PNC TJ1205 95-003, 90 Pages, 1995/05
本研究の目的は、結晶質岩中における水理地質構造モデルを構築することであり、このための物質移行経路となる透水性割れ目の分布および連結性を試錘孔掘削時の水理応答観測、ボアホールテレビ検層、コア観察等の調査により把握するとともに、水理試験、非収着性トレーサー試験を行い、水理・物質移行パラメータを取得することである。平成6年度は、試験の準備段階として、1)試験対象エリアの水理地質学的構造を把握するためにKH-20孔(孔長100m)を掘削した。その際、KH-19孔に圧力トランスデューサーを設置し、KH-20孔掘削中のKH-19孔への圧力応答を連続観測した。2)KH-20孔においてボアホールテレビ検層、コア観察、流量検層を実施し、透水性割れ目の位置および水理特性を推定した。また、KH-19孔においても流量検層を実施した。3)KD-90坑道北側に新たに掘削されたアクセス坑道から、KH-19KH-20孔に水理試験・トレーサー試験用のパッカー装置を設置した。その結果、KH-20孔掘削中に、KH-19孔内で5箇所の水圧応答が観測された。また、ボアホールテレビおよびコア観察結果との比較により、透水性亀裂の位置をある程度絞り込むことができた。
平田 洋一*
PNC TJ7439 95-004, 46 Pages, 1995/03
1,000m対応水理試験装置は、平成6年12月までに製作と性能試験を終了したが、さらに、同装置の適応性を確認することを目的として、瑞浪市平岩のDH-3号孔で本試験を行った。ただし、DH-3号孔は孔曲がりが発生していたために、本装置を孔内に挿入した際に中継ロッドの回転が不可能になり、また、BTVの画像が乱れる等の異常が発生し、装置の孔内残置等の危険が懸念された。そのため、試験はGL-340m以浅の計5区間で実施した。試験の結果、パルス法の試験では水の体積に起因する弾性変形量を最小とするSR法を初めて行い、低透水係数エリアでの有効性が確認された。また、段階揚水試験により低透水係数エリアで間隙水圧が早期に求められる可能性が示された。本報告では、1,000m対応水理試験装置を用いた適応試験の結果とその解釈、および新しい試験方法等について述べる。
平田 洋一*
PNC TJ7439 95-003, 45 Pages, 1995/03
1,000m対応水理試験装置は複数の測定区間を設定できるマルチパッカー機能を有し、またBTVと複数の水理試験法が行えるので、極めて大量の測定データが得られる。この装置を調査現場で使用する際には、大量の測定データを速やかに整理解析し次の測定に備えると共に、迅速正確に保存しなければならない。これまでの調査経験、及び、1,000m対応水理試験装置の製作時に実施した孔内性能試験の結果を基に、実際の調査で得られる大量のデータを迅速かつ精度良く管理解析でき、更に作業の効率向上を図るためにデータ管理・解析装置の製作を行った。本報では、製作した装置の構成とその仕様方法について述べる。
斎藤 茂幸*; 諸岡 幸一*; 池田 則生*; 杉山 和稔*
PNC TJ1211 95-001, 75 Pages, 1995/03
本研究は、ニアフィールド岩盤中の物質移行経路のモデル化の基礎となるデータを、実際の岩盤性状を把握することにより収集し、ニアフィールド性能の定量化に資することを目的として実施するものである。今年度は尾去沢鉱山、北秋珪藻土鉱山、槇峰鉱山、高知南西部、生野鉱山、下川鉱山、明延鉱山、細倉鉱山にそれぞれ分布する黒色頁岩、凝灰岩、珪藻土、千枚岩、砂泥互層、流紋岩、輝緑岩、はんれい岩・粘板岩、凝灰岩を対象に調査した。調査内容は、延長10m幅1mを基本とした露頭スケールでの肉眼観察(通常スケッチ)、特定の移行経路(亀裂等)に対して行う肉眼による観察(詳細スケッチ)、数100m数kmスケールでの破砕帯の分布調査である。通常スケッチは今年新たに加えられた岩種を対象として、割れ目の主体とした情報を収集し、その結果を1/10のスケールで整理した。詳細スケッチは、物質移行に寄与すると考えられる構造の詳細形状を主体に110倍のスケールでスケッチした。破砕帯の調査結果は1/5,0001/1,000のスケールで整理するとともに、破砕帯の走向・傾斜、破砕帯構成物質、破砕帯の幅、湧水の位置と湧水量の観点でとりまとめた。上記の調査結果から各サイトごとに割れ目の幾何形状、現象及びそれらの組み合わせ様式により整理上の分類を行い、それぞれの間隔、規模、マトリクス性状等をまとめた。その結果を基に割れ目の分類・整理を行い、それぞれについて共通事象を抽出することにより透水に寄与する地質構造のモデル化を予備的に行った。その結果として、各スケッチサイトごとの地質構造に係るモデルと空隙の分布形状に係るモデルの2種類のモデルを提示した。
田代 晋吾*; 伊藤 賢治*; 平野 真治*; 小山田 潔*
PNC TJ1561 95-001, 107 Pages, 1995/02
本調査研究は、高レベル放射性廃棄物地層処分場の閉鎖の判断、及び閉鎖後の状況の把握等の方策として、処分のモニタリングを位置づけ、モニタリングの考え方、技術等について調査検討することを目的としたものである。本年度は、前年度実施したモニタリングの要件、必要性、対象と目的、実施方法、データ取得技術に係る要件、現状の技術レベルの調査と将来の実現可能性、データの利用方法の検討、モニタリングの課題の摘出と解決方策及びスケジュールの検討の一連の調査研究内容の検討の前提条件とした処分概念・処分スケジュールを基本ケースとし、その基本ケースに対して種々の個別の条件を変動させて、モニタリングに係る前年度と同様の内容の検討を行った。変動させた内容は、処分事業を構成する段階の採用の有無やその長さ、地質環境条件、地下施設のレイアウト、実証用廃棄体の有無やその概念で、計13の変動ケースとした。その結果として、モニタリングに係る各検討内容についてケースごとの変動内容を明らかにするとともに、基本ケースの場合を含め計26の課題の摘出とその解決方法、スケジュールを示した。また、モニタリングに関する新たな文献調査の結果を付録にとりまとめた。
not registered
PNC TJ7439 94-003, 50 Pages, 1994/03
本報告書は、岐阜県瑞浪市日吉町平岩で掘削されたDH-3号孔において実施した、動燃式JFT試験および間隙水圧測定の結果をまとめたものである。試験を実施した地層は、基盤岩類の花崗岩である。試験結果は以下に示すとおりである。(1)間隙水圧はGL-6.1mGL-13.7mの範囲にある。また測定深度毎にばらつきがみられる。(2)透水係数は、8.110-85.510-6cm/secの範囲で得られた。
not registered
PNC TJ7439 94-002, 131 Pages, 1994/03
本報告書は、岐阜県瑞浪市明世町戸狩で掘削されたDH-2号孔において実施した、動燃式JFT試験および間隙水圧測定の結果をまとめたものである。試験を実施した地層は、瑞浪層群および花崗岩である。試験結果は以下に示すとおりである。(1)間隙水圧はGL-4.8mGL-36.4mの範囲にある。また測定深度毎にばらつきがみられる。(2)透水係数は、2.110-3cm/sec6.210-9cm/secの間にある。また、測定深度ごとにばらつきがみられる。
時澤 孝之
PNC TJ1458 94-004, 64 Pages, 1994/03
本研究は、TRU廃棄物の処分システムの挙動を長期にわたって予測するための個別現象のうち、化学反応と物質移行現象を結合した評価コードを対象として、以下の研究を実施した。(1)化学反応と物質移行モデルの連成に関する文献を対象として、モデルの概要、解析コードの長短所、適用例について検討する。本研究では、これらの調査研究から米国で開発されたHYDROGEOCHEMコードを選定した。(2)地球化学モデルによる結果は、適切な熱力学データの量と品質に依存している。本研究では、広く使用され且つ高品質である動燃殿所有のPHREEQE熱力学データベースをHYDROGEOCHEM用の熱力学データベースに変換するプログラムを作成した。(3)解析コードの適用性に関する検討として、一般的な手順に基づき検証・確証解析を実施した。物質移行モジュールの検証は、FEMWATER/FEMWASTE、解析解とのベンチマーク解析を行い、化学モジュールの検証は、PHREEQEとのベンチマーク解析を行った。また、確証は動燃殿で実施した室内実験に基づく解析を行った。(4)TRU廃棄物処分システムの人工バリアを対象として、核種移行挙動の試解析を実施した。