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加藤 大生*; 佐藤 光吉*; 大和田 仁*; 三原 守弘; 大井 貴夫
JNC TN8430 2000-008, 53 Pages, 2000/05
TRU廃棄物の処分システムには多量のセメント系材料の使用が検討されており、セメント系材料からの高アルカリ性の浸出液の拡がりによって処分場周辺岩盤が溶出し、二次鉱物が析出すると考えられている。この浸出液の拡がりは高pHプルームと呼ばれている。高pHプルームは地下水の流れに沿って徐々に拡がることから、二次鉱物を含む岩石の性状や地下水の成分は時間的あるいは空間的に変遷することが予想される。しかし、これまで二次鉱物及び地下水成分の時間的、空間的変遷についての知見は得られていない。このため、本研究では二次鉱物及び地下水成分の変遷に関する知見を得ることを目的としたカラム試験を実施した。総延長4m、内径3.7cmの大型カラムに粉砕した花崗閃緑岩を充填し、80
の恒温槽中においてpH13.3の模擬セメント浸出液(Na:0.1mol/l、K:0.1mol/l、Ca:0.002mol/l)を流量0.1ml/minで7ヶ月間通水した結果、カラムの上流においてカルサイト及びC-S-H系化合物、中流から下流にかけてはC-S-H系化合物が岩石の表面に二次鉱物として析出し、4m先まで高pHプルームの影響が及んでいることを確認した。また、Na、Kが支配的な模擬セメント浸出液では、岩石との反応によるpHの低下がみられなかった。本研究により、高pHプルームの流れに沿った二次鉱物及び地下水成分の変遷に関する基礎的な知見が得られた。
神野 健二*; 中川 啓*; 細川 土佐男*; 畑中 耕一郎*; 井尻 裕二*; 吉田 隆史*; 亘 真吾
PNC TY1606 98-001, 54 Pages, 1998/03
核種移行パラメータの1つである分散係数は、数多くの原位置試験結果より地層の不均質性の影響を受けスケール依存性を示すことが知られており、評価スケールに応じた分散係数を設定することは地層処分システムの性能評価上重要な課題となっている。ところが、原位置での測定には限界があるために分散係数のスケール依存性に関しては未だ十分に解明されておらず、これまでに成層構造を持つ地層に対する理論的な研究があるだけである。そこで、動燃事業団では、不均質多孔質媒体トレーサ試験設備(略称MACRO)を用いて人工的に作成した不均質場においてトレーサ試験を実施し、不均質場が分散現象に及ぼす影響について研究を進めてきた。特に、昨年度の共同研究では動燃事業団と九州大学の保有するコードを用いてシミュレーション解析を実施し、解析結果の比較によりそれぞれのコードの適用性を明らかにしている。本年度は、新たに作成した不均質場において単孔式のトレーサ注水・揚水実験を実施し分散長を測定し、不均質特性が分散現象に及ぼす影響について検討を行った。一方、昨年度の研究において適用性を確認した計算コードを用いて数値シミュレーションにより不均質多孔質媒体中のトレーサ挙動を解析し、不均質特性とそれに起因する分散現象について検討を行った。トレーサ注水・揚水試験により測定した分散長を検討した結果、本試験が場の不均質性に起因する巨視的分散現象を検討する上で有効であることを確認した。また、数値シミュレーションにより不均質場におけるトレーサ移行挙動を検討した結果、不均質場の確率統計的特性を代表するパラメータとして用いた積分特性距離と巨視的分散係数の関係についての知見を得た。
松岡 永憲*
PNC TJ7439 96-001, 25 Pages, 1996/03
東濃鉱山第2立坑第1計測坑道では、明世累層を対象とした掘削影響試験の予備調査が実施されている。この調査の一部分として、平成3年に動力炉・核燃料開発事業団東濃地科学センターで開発された水理学的緩み領域測定装置を用いてP1-2号孔で透水試験を実施した。試験結果から、上述の装置が明世累層に対する適用性を持つことが確認された。試験結果として、間隙水圧は坑道壁面からの深度が深くなるに従い上昇する傾向を示した。透水係数は、6.0
10-8
6.810-5cm/sの値を示し、孔口からの深度増加に対し減少傾向ではあるが、単調な減少は示していない。
平田 洋一*; 松岡 永憲*
PNC TJ1439 95-002, 105 Pages, 1995/03
坑道掘削に伴って発生する岩盤の緩みの領域の水理特性を把握するために、平成3年に間隙水圧と透水係数を測定する装置が開発された。同装置は坑道壁面から掘削された試錐坑内で低圧注水試験を行うものである。今回の業務で、低圧注水試験に加えて、非定常透水試験が行えるように装置に改良を加えた。また、前年度までに実施された適用試験の知見から遮水性能の確認を行って測定区間を決定できるようパッカーに改良を加えた。改良した装置を釜石鉱山250mレベル坑道の試錐孔に設置し、実施した適用試験により、非定常透水試験を緩み領域の透水試験に適用できることを確認した。また、パッカー構造の改良が確実な測定区間の設定に有効であることを確認した。ただし、測定区間が高透水性岩盤と低透水性のものに大きく分かれたために、低圧注水試験による透水係数の測定値に対する、非定常透水試験による測定値の偏差を十分に確認することができなかった。
原 啓二; 佐々木 憲明; 石川 博久; 藤田 朝雄; 佐藤 信二*
PNC TN8410 92-043, 31 Pages, 1992/03
緩衝材大型試験設備は、処分後のニアフィールドにおける緩衝材の性能を評価するため、人工バリア内で生じる熱-水-応力連成現象に関するデータの取得、施工技術の確立を目的としたもので、第一段階の加熱試験に引き続き、第二段階の試験として周辺岩盤からの浸透水の緩衝材中での移動とそれに伴い生じる熱-水-応力連成現象を調べることを目的に、加熱・部分注水試験を行った。試験により、緩衝材中での水の浸透とそれに伴う伝熱状況の変化等に関するデータが得られた。本報告書は、上記の加熱・部分注水試験の結果についてとりまとめて報告するものである。
田辺 裕美*; 渡辺 智夫*; 宇佐美 正行*
PNC TN941 85-127, 92 Pages, 1985/08
高速増殖原型炉「もんじゅ」及びそれに続く大型炉の蒸気発生器でのナトリウム-水反応事故後の運転法の確立のため,蒸気発生器安全性総合試験装置(SWAT―3)を用いた反応生成物除去試験運転(RECT―2)を実施した。これはRunl8注水試験で発生し,ナトリウム系内に残留した反応生成物を,コールドトラップを循環する高温ナトリウムによって洗浄・捕獲が可能な事を確認するものであった。大量の不純物の捕獲による閉塞を恐れてコールドトラップはメッシュレス型の物を用いた。純化運転は1984年4月4日より開始し主循環系ナトリウムのプラグ温度が187まで低下した4月26日に打切った。本試験で得られた主な結果は以下の通りである。1)試験後の観察ではEV下部やナトリウム出口配管に沈析していた反応生成物は完全に除去されていた。2)この事から,42kgの注水によって生じた生成物のうち高温ドレン後も系内に残留した14kg-H/2Oのほとんどが本運転で除去されたと結論される。3)しかし,スタグナント部やクレヴィス部を模擬した試験体中のNaOHは試験後も一部残っており,このような部分に侵入した微量生成物の除去は高温ナトリウムの循環だけでは不充分である。4)酸素の物質移動係数として210-4〔g/(cm2・Hrppm)〕が得られた。5)コールドトラップによる生成物除去を効率的に行なうにはメッシュレスタイプで極端な縮流構造を避けるなど,閉塞しにくく,また容易に閉塞物除去可能な構造が必須である。このような点に注意すれば一層のスピードアップは可能であり,本経験により「もんじゅ」でのナトリウム-水反応事故後の処置法の具体的な計画策定が可能となった。
西山 成哲*; 竹内 竜史; 岩月 輝希; 村上 裕晃
no journal, ,
中深度処分においては、ボーリング孔を用いた放射性物質の漏洩を監視する放射線モニタリングの実施が検討されている。モニタリング終了後、ボーリング孔は放射性核種の移行経路とならないように閉塞される必要があり、規制機関はボーリング孔が適切に閉鎖されたことを確認する(以下、「閉鎖確認」)必要がある。しかし現時点では、複数材料を使ったボーリング孔の閉塞概念の構築や、現場においてベントナイトを使用した閉塞は実施されているものの、その閉塞性能を確認した事例はなく、閉鎖確認のための科学的知見が不足している。そのため本研究では、閉鎖確認の方法として閉塞過程での注水試験を提案し、室内試験で得られた判断指標に基づいて作成したベントナイトブロックを用いて実際のボーリング孔の閉塞試験を実施し、その閉塞性能を確認した。
