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戸井田 克*; 塩釜 幸弘*; 渥美 博行; 升元 一彦*; 安井 信吾*; 阿部 泰典*; 古市 光昭*
JNC TJ7440 2000-006, 137 Pages, 2000/02
JNC-TJ7440-2000-006.pdf:3.55MB
東濃地科学センターにおける地層科学研究では,地質環境の調査技術・調査手法を開発することを目的として,広域地下水流動研究,超深地層研究所計画を進めている。これらの計画では,主に地表から地下深部に至る花崗岩中の地下水の動きを対象にしており,そのための大きな課題は,できるだけ少ない調査量で高精度に地質環境を把握するための合理的手法を確立することである。統計解析手法は,地下に埋蔵する資源量の評価など他の分野において用いられてきた数学的な方法である。本業務ではこの手法を試錐データの解析に適用し,その有効性を確認した上で,この手法を取り入れた定量的地質環境モデルの構築を提示するものである。平成11年度には,以下の項目を実施した。1.限られた数量の実測データから得られた地質環境特性の空間的不均一性の情報に付随する不確実性を,定量的に評価する統計解析手法の明確化 2.東濃及び他地域の例における上記手法の試用及び適用性の調査 3.国内外の調査・検討事例の調査及びこれらとの比較による上記手法の合理性の確認 4.上記の統計解析手法を反映した定量的な地質環境モデル構築の要領案の作成
三木 崇史*; 笹本 広; 千葉 保*; 稲垣 学*; 油井 三和
JNC TN8400 2000-007, 32 Pages, 2000/01
JNC-TN8400-2000-007.pdf:0.69MB
本資料では、ニアフィールド母岩や緩衝材中の酸化還元状態を評価する上で重要と考えられる地球化学反応について文献調査をもとに整理した。以下に調査の結果をまとめる。・酸化還元反応に寄与する物質としては、岩石中に含まれる二価鉄を含む鉱物や有機物が重要である。特に、黄鉄鉱は、溶存酸素との反応が比較的速いため、処分場閉鎖後初期の段階では、酸素は黄鉄鉱により消費されると考えられる。・還元性物質による還元能力は、室内での岩石(鉱物)-水反応をもとに、定量的な評価が可能である。なお、二価鉄の含有量が多く、空隙率の大きいほど、岩石の有する還元能が大きいことが期待されている。・還元性物質による溶存酸素の消費速度についても、二価鉄を含む主要な鉱物について、実験的に求められている。また、溶液中に溶解した二価鉄イオンと溶存酸素との反応に関する速度式や速度定数も求められている。 従って、これらの既存の文献でまとめられているデータを用いることにより、坑道掘削に伴い変化するニアフィールド母岩や緩衝材中の地球化学的状態を速度論的に検討することが可能であると考えられる。
佐藤 稔紀; 谷口 航; 藤田 朝雄; 長谷川 宏
JNC TN7400 99-011, 36 Pages, 1999/12
わが国における地下深部の岩盤が有する一般的な熱的および力学的性質を理解するため、文献調査および釜石鉱山と東濃鉱山における調査・試験によりデータを収集し、岩種ごとの物性の頻度分布や物性間の相関関係などについて検討した。その結果、岩石の熱物性および力学物性について、岩種ごとの頻度分布を把握した。また、従来より示唆されてきた物性間の相関関係との整合性が確認された。新第三紀堆積岩では深度の増加とともに一軸圧縮強度などが増加する傾向が認められた。岩盤の初期応力については、文献調査の結果を取りまとめ、鉛直応力は単位体積重量の勾配で線形近似できること、水平面内平均応力と深度の関係も線形近似できること、および、側圧係数(水平面内平均応力と鉛直応力の比)は浅部では大きな値を示し、震深度の増加に伴い、深度500m程度より深くなると1より小さい値に近づくことが認められた。
牛尾 一博*; 安藤 康正*; 内野 守*; 久保田 和雄*
JNC TJ1420 2000-003, 1020 Pages, 1999/03
JNC-TJ1420-2000-003.pdf:110.99MB
平成11年11月、核燃料サイクル開発機構殿により「わが国における高レベル放射性廃棄地層処分の技術的信頼性-地層処分研究開発第2次取りまとめ-」が公表され、わが国における地層処分研究は新たな段階を迎えた。又、一般産業界においても環境対策関連などから様々の技術や材料の開発が進められており、かかる開発技術等の地層処分技術高度化への適用も考えられる.平成10年度より、地層処分システムへの適応性を検討することを目的として、一般産業界で開発された技術の調査をしている。本報告書は、平成11年度に実施した調査の内容を示すものである。平成11年度の調査においては、平成10年度実施の調査研究を踏まえて、一般産業界における材料開発の調査及び学会文献による高性能材料の詳細な調査を行い、抽出した材料の高レベル廃棄物の地層処分への適応性を検討した。
和田 隆太朗*; 西村 務*; 藤原 和雄*; 田邉 誠*
PNC TJ1058 98-005, 58 Pages, 1998/02
TRU廃棄物を構成する金属材料の腐食による水素ガス発生量を定量的に評価することを目的として、平成8年度に引続いてTRU廃棄物の主要構成金属である炭素鋼の腐食機構やガス発生挙動等について文献調査を行うと共に、平成8年度の試験研究において残された課題の内で重要度の高いものについて試験研究を行った。(1)還元条件下の模擬地下水中におけるジルカロイの自然浸漬電位はpH10.0
14.0のいずれの溶液中においてもアノード分極曲線上の不働態域にあり、腐食によって発生する水素ガス量は極微量である。(2)還元条件下の模擬地下水中におけるステンレス鋼(SUS304)の自然浸漬電位はpH10.014.0のいずれの溶液中においてもアノード分極曲線上の不働態域にあり、腐食によって発生する水素ガス量は超微量である。(3)ガラス製アンプル中に試験溶液と試験片を封入し、完全密閉状態で金属腐食により発生する水素ガス量を超長期に渡って測定する手法を確立した。(4)今後の検討課題以上の研究結果より今後検討すべき課題としては、実際のコンクリート/モルタル充填試験体による水素ガス発生挙動評価、還元条件下におけるステンレス鋼の局部腐食挙動評価、長期に渡る還元条件下の水素ガス発生挙動評価試験、材料側因子の影響評価等が挙げられた。
西田 隆太朗*; 西村 務*; 阿部 隆*; 綿谷 茂; 坂本 圭史*; 別府 紘一*
PNC TJ1058 98-003, 138 Pages, 1998/02
試験期間は5年以上におよぶ超長期の試験は、地層処分システムの性能評価モデルおよびデータの信頼性の向上、ならびに処分場候補地の地元住民や国民に対する地層処分システムの安全性の明示に有効であることから、米国、ベルギーを始めとして各国で実施されている。これら海外で実施されている超長期の試験のうち、我が国の地層処分システムに結果を適応することができるものは極めて少なく、我が国の地層処分システムに対応した超長期試験を早急に実施する必要がある。このような背景から、本研究は我が国の地層処分システムに対応した超長期の試験の概念の検討を目的として実施する。今年度は、各国で実施されている超長期試験の文献調査、我が国の地層処分システムの性能評価で必要と考えられる超長期試験の抽出、各試験の概念検討等を実施した。
和田 隆太郎*; 西村 務*; 藤原 和雄*; 降矢 喬*; 田邉 誠*
PNC TJ1058 97-003, 33 Pages, 1997/03
TRU廃棄物を構成する金属材料の腐食による水素ガス発生量を定量的に評価するための第1段階として、ハル・エンドピースの構成材料であるジルカロイ及びステンレス鋼の処分環境下における腐食機構や水素ガス発生挙動等について文献調査を行うと共に、これらの試験片について密閉容器を用いて還元条件下で海水系模擬地下水(pH10、12.5)中に浸漬して(30
、50)、水素ガス発生量の経時変化を180日間に渡って測定した。併せて、浸漬試験前後の試験溶液や試験片について各種分析を行った。(1)ジルカロイ-4の腐食による水素ガス発生量から算出した等価腐食速度(Zr+2H2O
ZrO2+2H2
と仮定)は、大略10-410-3
m/yのオーダーであったが、PH12.5の強アルカリ性溶液中では醋イオン(HZrO3-)の生成に起因すると考えられる腐食速度増大の可能性が示唆された。(2)ステンレス鋼(SUS304)の腐食による水素ガス発生量から算出した等価腐食速度(3Fe+4H2OFe3O4+4H2と仮定)は、pH12.5の強アルカリ性溶液中では大略10-410-3m/yのオーダーであったが、pH10の溶液中では、孔食状の局部腐食の発生に起因すると考えられる等価腐食速度の増大が、特に50の試験において明瞭に認められた。(3)今後の検討課題以上の研究結果より今後検討すべき課題としては、超高アルカリ性溶液中での腐食による水素ガス発生挙動評価、還元条件下におけるステンレス鋼の局部腐食挙動評価、長期に渡る水素ガス発生挙動評価試験、材料側因子の影響評価等が挙げられた。
和田 隆太郎*; 西村 務*; 藤原 和雄*; 降矢 喬*; 田邉 誠*
PNC TJ1058 97-002, 430 Pages, 1997/03
TRU廃棄物を構成する金属材料の腐食による水素ガス発生量を定量的に評価するための第1段階として、ハル・エンドピースの構成材料であるジルカロイ及びステンレス鋼の処分環境下における腐食機構や水素ガス発生挙動等について文献調査を行うと共に、これらの試験片について密閉容器を用いて還元条件下で海水系模擬地下水(pH10、12.5)中に浸漬して(30、50)、水素ガス発生量の経時変化を180日間に渡って測定した。併せて、浸漬試験前後の試験溶液や試験片について各種分析を行った。(1)ジルカロイ-4の腐食による水素ガス発生量から算出した等価腐食速度(Zr+2H2OZrO2+2H2と仮定)は、大略10-410-3m/yのオーダーであったが、PH12.5の強アルカリ性溶液中では醋イオン(HZrO3-)の生成に起因すると考えられる腐食速度増大の可能性が示唆された。(2)ステンレス鋼(SUS304)の腐食による水素ガス発生量から算出した等価腐食速度(3Fe+4H2OFe3O4+4H2と仮定)は、pH12.5の強アルカリ性溶液中では大略10-410-3m/yのオーダーであったが、pH10の溶液中では、孔食状の局部腐食の発生に起因すると考えられる等価腐食速度の増大が、特に50の試験において明瞭に認められた。(3)今後の検討課題以上の研究結果より今後検討すべき課題としては、超高アルカリ性溶液中のでの腐食による水素ガス発生挙動評価、還元条件下におけるステンレス鋼の局部腐食挙動評価、長期に渡る水素ガス発生挙動評価試験、材料側因子の影響評価等が挙げられた。
妹尾 宗明*; 伊藤 賢治*; 安保 則明*; 松田 武*
PNC TJ1561 97-002, 56 Pages, 1997/02
本研究は、地層処分における性能評価事象との対比において、天然に存在する類似現象(ナチュラルアナログ)に関する研究の現状について国内外の事例を幅広く調査するとともに、今後の我が国における地層処分システムの性能評価への適用の可能性を検討することを目的とする。前年度(平成7年度)はナチュラルアナログの現状の調査としてナチュラルアナログ研究の構造と現状を整理するとともに、別途抽出した地層処分に関する主要事象等を対象として性能評価へ適用可能なナチュラルアナログを検討した。平成8年度は、引き続きナチュラルアナログの現状の調査を行い、調査結果の取りまとめを行うとともに、主要事象について性能評価へ適用可能なナチュラルアナログの検討を行う。また、ナチュラルアナログを適用する際に必要な技術的課題を抽出する。
妹尾 宗明*; 伊藤 賢治*; 安保 則明*; 松田 武*
PNC TJ1561 97-001, 447 Pages, 1997/02
本研究は、地層処分における性能評価事象との対比において、天然に存在する類似現象(ナチュラルアナログ)に関する研究の現状について国内外の事例を幅広く調査するとともに、今後の我が国における地層処分システムの性能評価への適用の可能性を検討することを目的とする。前年度(平成7年度)はナチュラルアナログの現状の調査としてナチュラルアナログ研究の構造と現状を整理するとともに、別途抽出した地層処分に関する主要事象等を対象として性能評価へ適用可能なナチュラルアナログを検討した。平成8年度は、引き続きナチュラルアナログの現状の調査を行い、調査結果の取りまとめを行うとともに、主要事象について性能評価へ適用可能なナチュラルアナログの検討を行う。また、ナチュラルアナログを適用する際に必要な技術的課題を抽出する。
小川 竜一郎; 森下 喜嗣; 根本 正信
PNC TN9420 97-001, 82 Pages, 1996/10
核燃料サイクル施設等のデコミッショニング・廃棄物処理に用いる測定技術の開発並びに測定技術のデータベースの整備に資することを目的に,国内外の40件の測定技術に関する文献や製品パンフレット等について調査した。
,
,
,中性子線の測定技術について,測定名称,適用放射線,測定方法,測定原理,測定条件等の制限,検出限界,適用実績,既存製品の有無,開発状況等を調査票にまとめた。また,放射性廃棄物の放射線測定を目的に開発された装置や新しい測定手法を用いた気泡検出器,LRAD法,カメラ等についても調査を行った。
中井 仁彦*
PNC TJ7359 96-001, 108 Pages, 1996/02
火山の地下に賦存する熱源(マグマだまり)が周辺の地質環境にどの程度の影響を及ぼすかを明らかにするためには、熱源の規模とそれに伴う地熱系の範囲と程度を定量的に評価する手法が必要である。当面は、既存の数値解析的アプローチにより、熱源周辺の温度分布、地下水流動系を推定し、実測値との整合性を考慮しつつ解析手法の向上を目指していくのが適切と考えられる。本年度の作業としては、既存の火山およびマグマだまりなどの観測データと解析手法に関する文献調査(適用条件、精度などの検討を含む)、および既存コードの地熱貯留層シミュレータ(SING)を用いたモデル解析を実施したのでのその成果を報告する。作業の内容としては、以下のとうりである。(1)地熱系解析手法に関する情報の文献調査(2)仮想モデルを用いた地熱系解析(3)日本列島を対象とした地熱系解析
妹尾 宗明*; 伊藤 賢治*; 安保 則明*; 深谷 正明*
PNC TJ1561 96-002, 54 Pages, 1996/02
本研究は、地層処分における性能評価事象との対比において、天然に存在する類似現象(ナチュラルアナログ)に関する研究の現状について国内外の事例を幅広く調査するとともに、今後の我が国における地層処分システムの性能評価への適用の可能性を検討することを目的とする。国内外のナチュラルアナログに関する文献の内容を検討し、ナチュラルアナログ研究の構造と現状を整理した。整理の視点は調査場所、対象性能評価事象、環境条件、研究成果及び成果の利用方法などである。また、抽出した性能評価事象を主体とした主要事象を対象として、性能評価への適用可能性を従来の考え方にこわらず広く検討した。合計75件のナチュラルアナログ文献を調査した結果を整理票に示した。また、性能評価への適用可能性を検討した結果を示した。
妹尾 宗明*; 伊藤 賢治*; 安保 則明*; 深谷 正明*
PNC TJ1561 96-001, 367 Pages, 1996/02
本研究は、地層処分における性能評価事象との対比において、天然に存在する類似現象(ナチュラルアナログ)に関する研究の現状について国内外の事例を幅広く調査するとともに、今後の我が国における地層処分システムの性能評価への適用の可能性を検討することを目的とする。国内外のナチュラルアナログに関する文献の内容を検討し、ナチュラルアナログ研究の構造と現状を整理した。整理の視点は調査場所、対象性能評価事象、環境条件、研究成果及び成果の利用方法などである。また、抽出した性能評価事象を主体とした主要事象を対象として、性能評価への適用可能性を従来の考え方にこわらず広く検討した。合計75件のナチュラルアナログ文献を調査した結果を整理票に示した。また、性能評価への適用可能性を検討した結果を示した。
小川 竜一郎
PNC TN9420 96-003, 160 Pages, 1996/01
核燃料サイクル施設等の改造や解体撤去を行う場合の効率的解体システム,遠隔解体技術及び解体に用いる要素技術の開発に資することを目的に,遠隔解体技術,解体要素技術及び解体プロジェクト情報について国内外の文献等を調査し整理を行った。調査文献数は195件である。各解体技術について作業範囲,性能,処理能力,ユーティリティー,実績,一般事項等についてまとめると共に,各解体方法及び文献毎に調査票として整理した。
田中 晧*
PNC TJ1211 95-006, 72 Pages, 1995/02
地下水生成モデルの研究において必要な鉱物の溶解速度について研究を行った。成果概要を以下にまとめる。1.鉱物の溶解速度データの調査溶解速度データが整備されていない黄鉄鉱、緑泥石、緑簾石、菱鉄鉱の4種類の鉱物についてDIALOGによる文献調査を実施した。成果の概要を以下にまとめる。(1)黄鉄鉱Linらにより、酸素濃度による反応速度定数kが定義されている。1-(1-x)1/3=k[O2]1/2・t(x:反応したFeSのモル数、[O2]:溶存酸素酸素濃度、t:時間)また、その温度依存性についてk-=2.2
109exp(-9140/T)を示している。pHによる影響についてはCiminelliらにより、溶解中性アルカリ性で黄鉄鉱の溶解速度はpHとほぼ線型に増加することが示されている。(2)緑泥石Swoboda-Colbergらにより、2.76.710-12mol/m2/s(pH34.5)の値が示されている。また、Rossらにより溶解反応のメカニズムは拡散律速であり、陽イオンの溶解量に化学量論的な関係があることが示されている。(3)緑簾石Roseにより、pH111において10-1410-13mol/cm2/sの値が示されている。(4)菱鉄鉱Greenbergらにより、脱酸素水中において9.9310-6mol/m2/s値が示されている。2.鉱物-水反応試験による反応速度データの取得(1)黄鉄鉱還元雰囲気及び大気平衡状態の蒸留水中における黄鉄鉱の溶解速度を測定した。Linらの式に従って、大気平衡の蒸留水中での溶解速度定数kを評価した結果、10-410-3(cm3・mol-1)1/2・h-1と評価された。(2)緑泥石蒸留水中での緑泥石の溶解速度を測定した。溶解は放物線溶出反応にあることが確認された。Rossらの式に従って、溶解速度定数kを評価した結果、10-1510-14の範囲であった。2=kt(:溶解した鉱物量と初期存在量の比、t:時間)
須黒 寿康; 加川 昭夫; 福本 雅弘; 宮本 陽一; 中西 芳雄
PNC TN8410 94-292, 38 Pages, 1994/10
平成3年7月30日原子力委員会放射性廃棄物対策専門部会がとりまとめた「TRU核種を含む放射性廃棄物の処理処分について」のなかで、固化体の品質保証技術開発が具体的研究課題として示されたことなどからも明らかなように、TRU廃棄物の処分の観点から廃棄体(固型化した廃棄物及びその容器)の品質保証技術を確立することが現在重要となっている。よって、ここでは、TRU廃棄物の廃棄体品質保証項目(案)を内外の処分場の受入れ基準の文献調査を基に提案した。さらに、実施設として、プルトニウム廃棄物処理技術開発施設及びアスファルト固化処理技術開発施設に対して、各工程で行う品質保証項目(案)を検討した。
向井 悟*; 滝 洋*; 土井 英雄*
PNC TJ1214 94-009, 25 Pages, 1994/03
本研究では、人工バリア材料中の核種移行を評価する上で重要なベントナイトに対する核種の収着特性に着目して、以下に示す研究を実施した。(1)カルシウム型、及びナトリウム型ベントナイトに対する核種の分配係数の文献調査を行って、その結果をまとめた。(2)分配係数測定試験のための試料として、ナトリウム型及びカルシウム型純粋モンモリロナイトを用いた。ベントナイトの主要構成鉱物であるモンモリロナイトを、ベントナイト原石から精製抽出した。このナトリウム型純粋モンモリロナイトをカルシウム型化させた。また、天然環境でのカルシウム型ベントナイト、及びナトリウム型ベントナイトを採取した。これらのベントナイトについて、化学成分、鉱物組成の分析を行ない、試料の性状を確認した。(3)大気下において、ナトリウム型、及びカルシウム型ベントナイトと蒸留水の平衡液を調製し、これらの平衡液を用いて、各ベントナイトに対する核種(Cs、Np、C、I、Se)の分配係数をバッチ法(固液比1:50)にて得ることができた。
not registered
PNC TJ1409 93-010, 95 Pages, 1993/05
原子力施設から大気中に放出された放射性核種は、大気中に拡散し、地表に降下する。地表面に降下した放射性核種は表層土壌に沈着し、その後、再浮遊、地中浸透、植物への取り込み等の挙動を示す。本研究では、放射性核種の挙動について、土壌学、および水文学的観点を考慮にいれた物理的・化学的挙動の解明と評価モデルおよびパラメータの現状を調査し、環境放出核種の地表から生物圏および地中への影響のリスク評価に資する。本年度は次の3項目に着いて調査研究を行った。(1)表層土壌における放射性核種の挙動に係わる基礎調査降下・沈着した放射性核種の表層土壌中への沈着及び土壌中への浸透、植物への取り込み、空気中への再浮遊、表層土壌から浅地中への移行に係わる挙動を調査した。(2)浅地中における放射性核種の浸透挙動に係わる基礎調査放射性核種の浅地中における浸透挙動について、岩石その他の地層構成鉱物への吸着特性、コロイドの形成、移行等に係わる挙動を調査した。(3)モデルの現状モデルの現状について、収集した文献をもと、土壌内での浸透、植物への移行、表層土壌から再浮遊による植物への沈着経路を中心とした、コンパートメントによる線量評価モデルと地中内での固・液相間の収着と移流・分散による挙動に関する物理モデルに分けて調査・整理した。
not registered
PNC TJ1545 93-001, 169 Pages, 1993/03
動力炉・核燃料開発事業団人形峠事業所周辺のウラン鉱山による捨石堆積場から散逸するラドンが周辺環境へ与える影響を評価する手法を開発するために、最新の起伏のある地形上における大気拡散評価手法の開発現状及びラドンに着目した拡散影響手法の現状を文献により調査した。その結果ラドンの拡散モデルについては地形を十分考慮しているものが少く、ラドン以外の一般的な汚染物質の大気拡散モデルについても複数の地域にわたる拡散実験について十分な再現性が得られているモデルは少ないと考えられる。従って、人形峠事業所周辺のような起伏のある複雑な地形上における拡散影響評価手法を新しく開発する必要があり、居住地区への影響評価には、山風谷風を考慮でき、かつ垂直方向成分が精度よく反映できる力学モデルが適当であると考えられる。さらに地形の影響だけでなく植生に関しても考慮するとともにラドン娘核種に関するパラメータや、信頼性の高い気象観測データの取得が重要であることが明らかとなった。