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報告書

天然現象の発生が地層処分システム性能に与える影響についての概略的検討-サイトを特定しない段階での検討例-

牧野 仁史; 加藤 藤孝; 宮原 要

JNC-TN8400 2000-033, 74 Pages, 2000/11

JNC-TN8400-2000-033.pdf:3.13MB

天然現象は地質環境の長期安定性に擾乱を与える可能性のある要因の一つであり、その発生の時期、頻度及び影響の形態などに関する不確実性を考慮することが必要であるため、将来において地層処分システムが天然現象の影響を被るものとあえて想定することにより、天然現象が地層処分システムの性能に与える影響を評価し、サイト選定に際して留意すべき天然現象とその影響について把握しておくことは重要である。このため、本検討では、地質環境の長期安定性に影響を与える可能性のある天然現象として、各国の例やわが国の特徴を踏まえた検討の結果抽出された、(1)隆起・沈降・侵食、(2)気候・海水準変動、(3)地震・断層活動、(4)火山・火成活動、の各天然現象について、それらの発生をあえて想定するとともに、それらが地層処分システムの性能に与える特徴的な影響に焦点をあてた検討を行った。その結果、変動シナリオに関しては、断層活動により地下水流れ及び核種移行の卓越的な経路となる断層が廃棄体を横切ることを想定した場合において、断層活動発生時期や断層内地下水流量の値によっては、最大線量が諸外国で提案されている安全基準やわが国の自然放射線レベルと同レベルとなる可能性のあることが示されたが、その他の天然現象については、最大線量が諸外国で提案されている安全基準を下回る結果が得られた。また、接近シナリオに関しては、地層処分起源の核種量ないしは核種フラックスが天然のものと比較可能なレベルである可能性が示唆された。これらの結果は、サイト選定に際して留意すべき天然現象とその影響についての情報として用いることができると考えられる。しかしながら、比較的簡単なモデル化を行うとともに、保守的な想定(条件)を組合せた評価の結果であるため、天然現象の影響が絶対値として大きいかどうかを直接的に判断するための情報として用いることには注意が必要である。

報告書

地層処分研究開発第2次取りまとめ; 第2ドラフト, 分冊1, 地質環境条件の調査研究

増田 純男; 梅木 博之; 清水 和彦; 宮原 要; 内藤 守正; 長谷川 宏; 牧野 仁史

JNC-TN1400 99-007, 497 Pages, 1999/04

JNC-TN1400-99-007.pdf:26.32MB

核燃料サイクル開発機構(以下,サイクル機構)では,平成9年4月に公表された原子力委員会原子力バックエンド対策専門部会報告書「高レベル放射性廃棄物の地層処分研究開発等の今後の進め方について」(以下,専門部会報告書)に従って,関連する研究機関等の協力を得つつ,地層処分に関わる研究開発を様々な分野において進めてきている。研究開発の全体目標は「わが国における地層処分の技術的信頼性」を示すことにあり,その成果を技術報告書(以下,第2次取りまとめ)として国に提出しその評価を仰ぐこととされている。第2次取りまとめは,平成4年に公表された第l次取りまとめの成果を受けて処分の技術的信頼性を示し,国による評価を経て,処分事業を進める上での処分予定地の選定,安全基準の策定の技術的拠り所を与えるとともに,2000年以降の研究開発の具体化にとって極めて重要なものと位置づけられているものである。平成10年9月には,地層処分に関連する領域の専門家の方々から研究開発の内容や進捗状況について忌憚のない指摘や議論を頂くため,専門部会報告書に示された個々の課題に対する研究開発の成果を中間的に整理した第2次取りまとめ第lドラフトを,専門部会に報告,公表した。第1ドラフトを素材とした指摘や議論およびそれ以降の研究開発の進捗を踏まえて,このたび第2ドラフトをまとめた。第2ドラフトは総論レポートと専門部会報告書に示された主要な研究開発分野である「地質環境条件の調査研究」「処分技術の研究開発」及び「性能評価研究」のそれぞれに対応する3つの分冊から構成されている。本資料は,このうちの第2ドラフト分冊l「地質環境条件の調査研究」であり,総論レポートにおけるわが国の地質環境に関する記述内容の詳細な技術的根拠を与えるものである。第2ドラフトの総論レポートと3つの分冊については,第1ドラフト同様,地層処分に関連する領域の専門家の方々から研究開発の内容や進捗状況について忌憚のない指摘や議論を頂くとともに,英語版を作成し国際的なレビューを受ける予定である。これらのレビューの結果も踏まえ,総論レポートと3つの分冊を2000年前までに完成させることとしている。また,あわせて第2次取りまとめの理解の一助とするため,地層処分に関する基本的な事項や知見に関する情報(例えば,地層処分の発想,評価の時間枠等)を提供することを目的として,

報告書

内陸部の地形変化に関するデータ収集(2)

柳田 誠*

PNC-TJ7692 97-001, 120 Pages, 1997/03

PNC-TJ7692-97-001.pdf:2.43MB

長期の隆起や侵食による地形変化は、地質環境の物理的・化学的特性を変化させる可能性がある。地質環境の変化の範囲や程度を予測するためには、隆起や侵食の範囲と量を見積もる必要がある。内陸部における隆起や侵食の速度に関する解析精度の向上を図るため、昨年度に引き続きデータ収集と解析手法の検討を行った。調査内容は、(1)現河床の礫径分布と河床勾配・洪水水位との関係を明らかにすることと、(2)地形面の侵食速度と地質・気候・地形とに関係を明らかにすることである。礫径調査は5河川(千曲川、安倍川、富士川、酒匂川水系、相模川水系)において行った。その結果、安倍川では礫径と勾配の決定係数は0.86を示し、昨年度の5河川を併せても礫径と勾配は決定係数0.79を示す。一方、礫径と水位の相関は全ての河川で低く、礫径は主に勾配によって支配されていると考えられている。しかし精度としては、20cmの礫から推定される勾配と60cmの礫から推定される勾配が同じ、という程度でしかない。侵食量調査は、地質、気候、地形の異なる8地域(日高、八甲田、八戸、白河、碓井峠、松本、乗鞍岳、竹田)において行った。その結果、火砕流、熔岩、段丘面(扇状地面)の順に侵食速度が小さくなることが明らかになった。解析するにはサンプル数が不十分であるが、火砕流が最も速い理由は地質的なもろさに起因するものと考えられる。砂礫層からなる段丘面においては侵食基準面との比高が、火砕流からなる地形面においては地形面の位置が、それぞれの地形面の侵食速度を規定しており、地形面の勾配や降水量は侵食速度に重要な影響力を持たない。溶岩については年代未詳なものが多く不明であった。侵食速度が最も大きい竹田地域(Aso-4火砕流堆積面)の過去9万年間における平均値は0.66mm/yであり、侵食速度が最も小さい松本地域(扇状地面,0.018mm/y)の約37倍の値を示した。侵食型式が異なることに起因する侵食速度の違いである可能性も考えられ、侵食型式の研究が必要と思われる。

報告書

地層処分システム隔離性能に関する稀頻度事象定量化手法の検討(4)

大久保 博生*

PNC-TJ1222 96-004, 228 Pages, 1996/03

PNC-TJ1222-96-004.pdf:6.23MB

本年度は、まず、稀頻度事象の核種移行への影響解析フレームの全体像を明らかにするため、一例として、火成活動シナリオに対する計算ケースの想定並びに試解析を実施した。また、地震・断層シナリオ及び隆起・侵食シナリオに対するインフルエンス・ダイヤグラム上の境界条件への反映プロセスの検討を行った。次に、地下水シナリオに対する稀頻度事象の影響の重要度評価を行うため、専門家の知見を反映するための一般的な評価項目の検討、及び火成活動シナリオに対する具体的な専門家判断の必要項目を例示した。最後に、既存のデータベースシステムとの結合性を考慮したシナリオ自動展開ツールのビジュアル化機能の追加、さらに、リスク評価やFEPの階層的情報活用への本ツールの適用性についての概略的検討を行った。

報告書

地盤の侵食速度に関するデータ収集,3

河村 和夫*; 中島 達也*; 友利 方彦*

PNC-TJ7361 95-002, 217 Pages, 1995/03

PNC-TJ7361-95-002.pdf:15.4MB

現在の変動帯である日本列島において、地盤の隆起・沈降運動と密接に関連する侵食・堆積作用は、地形や地層の厚さを変化させる。従って、地質環境の長期安定性の観点から地質時代を通じた侵食・堆積作用に関するデータを蓄積するとともに、将来の地形変化を予測する手法の整備が必要である。昨年度までに主要な山地に位置する100箇所のダムを対象に、集水域の侵食速度と地形及び降水量との関係を解析し、高度分散量と平均標高をパラメータとした「侵食速度算定式」を作成した。今年度は、昨年度までの結果と合わせて日本列島の自然条件に対してより適用性の高い「侵食速度算定式」を作成するとともに、日本列島における地質時代を通じた侵食、堆積作用の規模と速度の概要をとりまとめた。本報告書は、アジア航測株式会社が動力炉・核燃料開発事業団との契約により実施した業務の成果である。

報告書

地盤の浸食速度に関するデータ収集

河村 和夫*; 中島 達也*; 友利 方彦*

PNC-TJ7361 93-004, 91 Pages, 1993/03

PNC-TJ7361-93-004.pdf:8.99MB

わが国における地質環境の長期安定性を把握するためには、様々な天然事象の影響を評価する必要がある。中でも、特に考慮すべき重要な事象として侵食が挙げられる。本調査は、日本列島の地盤の侵食速度およびその影響因子との関連性を把握することを目的とし、地盤の侵食に関する各種データの収集を実施した。まず、全国の最上流部に位置した50貯水池の堆砂量を把握することより侵食量を推定した。また、侵食に影響を与えると考えられる因子(地形量・地質・雨量・植生・気候区)を収集し、特性を把握した。その結果、地形量・地質・気候区因子が地盤侵食に寄与している結果を得た。一方、既往のダム堆砂量予測式を収集し、どのような因子で構成された式であるか把握した。それぞれの結果を踏まえて、石外式、建設省式、高橋・江頭・中川式が本調査結果と整合性のある構成式であることが判明した。収集したダム堆砂量資料より、日本列島の侵食量・侵食速度の特性を把握し、更に地域性を把握した。以上の調査研究に基づき、侵食に及ぼす影響因子を考慮した日本列島における侵食速度の推定式について考察を行った。

報告書

コンクリートの長期変質挙動に関する研究(5)

大林組*; 大成建設*; 鹿島建設*; 清水建設*

PNC-TJ1449 93-001, 322 Pages, 1993/03

PNC-TJ1449-93-001.pdf:11.03MB

セメント系材料(以下、コンクリートと称す)は、放射性廃棄物の処分において、固化体、緩衝材及びシール材等としての利用が検討されている。本研究は、処分環境下において、コンクリートが長時間の間にどのように変質するかを調べることを目的として'87年度より調査研究を続けている。本年度は、比較的古いコンクリートのうち、処分環境に近いと思われる構造物について文献調査や聞き取り調査を行い、採取地点を選定した。その中で、深部地下水中で長期間経過した鉱山中のコンクリート構造物から、コアーを採取し、分析・評価を行った。また、促進実験に塩素イオンや硫酸イオンなどにさらされる場合のセメント混合物の変質について、変質速度や反応により生じる最終物質を調査するために10年間の室内試験を開始した。変質モデルを作る前段階として前年度までの分析結果をまとめ、同一の形式で比較・検討を行った。また、コンクリートの科学的変質モデル確証の検討を行うための文献調査を行った。結果をまとめると以下のとおりである。(1)構造物より採取したコアの変質調査について岩着側表面部のコンクリートには、炭酸化による変質は認められなかったが、Ca(OH)2の溶解が生じており、侵食性成分の含有量が少ない地下水によるセメント水和物の溶脱現象を示すデータが得られた。(2)コンクリートの変質に関する室内試験についてNaCl、NaHCO3及びNa2SO4の各溶液に浸漬した試料において、1カ月経過時点で各溶液特有の変質が生じていることがわかった。(3)コンクリートの化学変質モデルに関する調査検討海外における処分研究の中で化学変質モデルとして発表されているものは、深部地下水中でセメント水和物がどのように変化し、処分場の化学雰囲気がどのように変化するかをモデル化したものが多い。我が国の研究では、中性化速度や塩素イオンの浸透速度に関するモデル化がある。

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