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論文

7.1 放射性物質による環境汚染

斎藤 公明

原子力のいまと明日, p.148 - 151, 2019/03

日本原子力学会から発刊の単行本「原子力のいまと明日」の執筆を一部担当し、福島第一原子力発電所事故により大気中に放出された放射性核種による環境汚染の特徴ならびに空間線量率の経時変化の特徴について、一般読者に分かるように平易な表現を用いてまとめた。特に、空間線量率が物理半減期による減衰に比べて顕著に速く減少してきた事実とその要因に関して掘り下げた説明を行った。

報告書

TRU廃棄物処分システムに関する大空洞長期挙動の検討; 非線形粘弾性モデルによる二次元解析

青柳 孝義*; 佐原 史浩*; 三原 守弘; 奥津 一夫*; 前田 宗宏*

JNC-TN8400 2001-024, 103 Pages, 2001/06

JNC-TN8400-2001-024.pdf:11.6MB

TRU廃棄物は高レベル放射性廃棄物と比較して発生量が多いものの、そのほとんどが非発熱性の廃棄体であるため、高埋設密度での処分が可能である。そのため、地下深部の大空洞処分施設による集合埋設が経済的観点から合理的と考えられている。このようなTRU廃棄物の特徴を考慮して、TRU廃棄物を埋設する処分坑道の断面形状や人工バリア材の構成を設計した場合、岩盤の長期にわたるクリープ変形が人工バリア材に過度の負荷を与え、処分システムに影響を及ぼす可能性が考えられる。本研究では、非線形粘弾性モデルを用いて岩盤の長期クリープ変形量の解析を行い、クリープ量を算出するとともに、人工バリア材への影響検討を行った。ここで、岩盤物性値については、地層処分研究開発第2次取りまとめの物性値を用い、結晶質岩系岩盤と堆積岩系岩盤を検討対象とした。検討結果として、結晶質岩系岩盤では、経過時間100万年においても岩盤のクリープ変形は発生しない結果となった。一方、堆積岩系岩盤では、経過時間100万年において80$$sim$$90mmのクリープ変形が生じる結果となった。また、その時の緩衝材に生じる厚さの減少量は、最大で45mm程度となることが示された。今回の検討結果からは、この程度の岩盤クリープ変形や緩衝材厚さの減少量であれば、緩衝材に考慮される余裕しろの範囲でカバーできるものであると考えられることから、岩盤の長期にわたるクリープ変形は処分システムに大きく影響を及ぼすものではないと判断できた。本報告書は、平成10年度に実施した鹿島建設株式会社への委託研究の成果に対して、使用した非線形粘弾性モデルについての解説等を加えるとともに、研究内容を再度とりまとめたものである。

報告書

単一層拡散媒体に対する透過拡散実験シミュレーション及び解析プログラム

佐藤 治夫

JNC-TN8410 2001-003, 40 Pages, 2001/01

JNC-TN8410-2001-003.pdf:1.13MB

岩石などの単一層拡散媒体に対する透過拡散実験のシミュレーション及び解析のためのプログラム(TDROCK1.FOR)を開発した。プログラムは、科学技術計算に適しているPro-Fortranにより作成し、解析法として比較的簡単な陽解差分法を用いた。解析では、これまでに取扱うことができなかったトレーサセル中の溶質濃度の時間変化を入力条件とすることができ、トレーサセルから測定セル側への溶質の拡散に伴うトレーサセル中での時間に対する濃度の減少、媒体空隙水中の濃度分布及び測定セル中の溶質濃度の経時変化などを計算することができる。また、入力条件として、両セル中の溶液体積や試料の直径及び厚さをパラメータとすることもできる。本プログラムは、既に拡散係数(見掛けの拡散係数、実効拡散係数)が求められているケースについて測定セル中の溶質濃度の経時変化について検証した結果、実測結果をよく説明することができた。このことから、本解析プログラムが実際の解析やシミュレーションに適用できることが確認された。本報では、透過拡散実験における理論的取扱い、解析のためのモデル、ソースプログラム例及びマニュアルについて説明する。

報告書

圧縮ベントナイト間隙水のpH測定(3)-低アルカリ性セメント浸出溶液試験-

磯貝 武司*; 小田 治恵

JNC-TN8400 2000-025, 48 Pages, 2000/09

JNC-TN8400-2000-025.pdf:2.1MB

現在、地層処分システムを構成するプラグ、支保工材料として低アルカリ性セメントを用いることが検討されている。核種移行やオーバーパックの腐食挙動および緩衝材の長期安定性を評価する上では、緩衝材中の間隙水化学が重要となる。よって本報告では低アルカリ性セメント浸出溶液中での緩衝材間隙水のpH測定を行った。緩衝材材料であるNa型ベントナイト(乾燥密度1.6[g/cm3],直径2[cm],高さ4[cm]の円柱状)の圧縮成型体にpH指示薬含浸樹脂を埋め込み、Ar雰囲気制御下(酸素濃度1ppm以下)にて低アルカリ性セメント浸出溶液(pH≒11)に浸漬させた。1,3,6ヶ月に取り出した樹脂の呈色状態より、間隙水のpHはそれぞれpH≒9、pH≒9、pH≒11と判断した。本試験でみられたベントナイト間隙水のpHの経時変化は、前報告での蒸留水やNaCl水溶液を試験溶液(pH≒9)として用いた場合の試験結果と同じ傾向であった。これより、低酸素濃度条件下におけるベントナイト間隙水は、接する溶液のpHが9$$sim$$11の範囲にあるとき、本試験に用いたベントナイト形状においては、1$$sim$$3ヶ月の試験期間ではカラム外側溶液のpHよりも低くなり、6$$sim$$7ヶ月以降にはカラム外側溶液のpHと同等かそれ以上となることが判った。

報告書

東海再処理施設周辺の環境放射線モニタリング結果(1999年度業務報告)

片桐 裕実; 篠原 邦彦; not registered; 清水 武彦; 今泉 謙二; 竹安 正則; 中野 政尚

JNC-TN8440 2000-007, 141 Pages, 2000/06

JNC-TN8440-2000-007.pdf:3.02MB

東海事業所では、「核燃料サイクル開発機構東海事業所再処理施設保安規定、第IV編 環境監視」に基づき、再処理施設周辺の環境放射線モニタリングを実施している。本報告書は、1999年4月から2000年3月までに間に実施した環境モニタリングの結果及び大気、海洋への放射性物質の放出に起因する周辺公衆の線量当量算出結果を取りまとめたものである。また、環境監視計画の概要、測定方法の概要、測定結果及びその経時変化、気象統計結果、放射性廃棄物の放出状況の内訳等については付録として収録した。

報告書

花崗岩地域における自然放射性核種の挙動と分布に関する研究(III)

森島 重彌*; 古賀 妙子*

JNC-TJ1400 2000-008, 82 Pages, 2000/03

JNC-TJ1400-2000-008.pdf:3.05MB

環境中にはカリウム・40をはじめウラン系列、トリウム系列などの自然放射性核種が広く分布しているが、一様な分布はしていないことから大地よりの環境$$gamma$$線として、またラドンの発生源として種々の形態で生活環境に関与し時間的にも空間的にも大きく変動している。わが国では一般的に、花崗岩地域が多い西日本では放射線量率は高いので、自然放射線に対する理解を深め、花崗岩などの高自然放射線地域における自然放射性核種の挙動と分布を明らかにするために環境調査を行う。調査する地域としては、特に、中国地方の花崗岩地域である島根県太田市池田鉱泉地域、鳥取県東伯郡三朝温泉地域、近畿地方で奈良県奈良布鉢伏地域、奈良県字陀郡室生地域、兵庫県神戸市有馬温泉、兵庫県川西市、関東地方で山梨県巨摩郡増富温泉及び対照地域としては東大阪市を含む大阪府周辺とし、ラドンおよび崩壊生成核種を含む自然放射性核種の環境中における挙動と分布に関する検討を行ったので、その結果を報告する。(l)ラドンの測定は、長い設置期間が必要であるが取扱が容易なカップ式ラドン・トロンモニタ、活性炭捕集によるピコラド法および30ml容のシンチセルの瞬時捕集によるパイロンラドンモニタ等の方法により検討した。積分型ラドンモニタは固体飛跡検出器として硝酸セルロース(コダック社製LR‐115type2)を用いた。ラドンモニタのそれぞれの特性により、カップ法は3ケ月間以上の設置捕集のため最小検出限界が高く感度が悪いが、設置期間中の平均濃度が得られ、他の方法では24時間又は瞬時の短期間の平均ラドン濃度となる。ピコラド法は検出器が小さく、捕集も容易で簡便な測定で同時に多数測定が可能なため分布図などの作成に有効である。(2)三朝温泉地域における1999年12月まで約5年間に実施した空気中ラドン濃度は各地域毎の平均値で、屋外ではND$$sim$$150Bq/m/SUP3、屋内ラドン濃度は8$$sim$$194Bq/m/SUP3と幅広く変動し、一般に屋内濃度が屋外濃度より高く、その比は1.1$$sim$$2.3に変動している。測定した地域の内、三朝地区、旭地区(竹田川沿)および竹田地区天神川沿い(竹田川上流の一部)が高く、三朝温泉地区の東南部小鹿地区および三徳地区では低濃度であった。これを地質図と比較して見ると、高ラドン濃度を示した旭、竹田、三朝温泉地域は花崗岩層に位置し、低ラドン濃度を示した小鹿、

報告書

ベントナイトのセメント系材料による変質解析評価(研究委託内容報告書)

室井 正行*

JNC-TJ8400 2000-042, 127 Pages, 2000/02

JNC-TJ8400-2000-042.pdf:3.26MB

セメント系材料から発生する高アルカリ空隙水は、緩衝材の膨張能力の喪失、空隙率の増大及び吸着能力の低下をもたらす可能性がある。ここでは、ベントナイトとセメント空隙水の反応のモデル化研究を行った。ベントナイトとセメント間隙水の反応は、反応-輸送コードPRECIPを用いて計算された。セメント劣化の経時的変化を反映した3種の組成(浸出液1, 2, 3)の空隙水を、一次元で1mのベントナイト(+砂)流路と、25$$^{circ}C$$と70$$^{circ}C$$で反応させた。主要鉱物の溶解・析出については、速度論的反応機構を考慮した。浸出液1は最も反応性の高い液(最大のpH, Na, K)で、浸出液3は最も弱い(最低のpH, Na, Ca)。浸出液1を用いたシミュレーションでは、約1000年後にセメントとの接触部から60cmの初期ベントナイト鉱物が完全に消失した。空隙率の最大の増加は浸出液1の場合で(80-90%まで)1-2cm幅の狭いゾーン全体に観測された。全ての液のシミュレーションでは、セメントとの境界に極近いゾーンで空隙がCSH鉱物によって充填された。ゼオライトやシート状シリケートの析出は境界から離れて生じた。今回の条件では、25$$^{circ}C$$, 70$$^{circ}C$$での差はほとんどなかった。モンモリロナイトの溶解は速度論的パラメータには敏感でないことを示した。モデル化研究で選択された概念モデルでは、ベントナイトと反応しうるセメント間隙水の総量を無制限と想定したため、保守的(悲観的)評価となっている。また、仮定に以下のような多くの不確かさが存在する。・高pHにおける鉱物の溶解及び成長の動力学的機構・時間と共に増加する鉱物の表面積・高pHにおけるCSH鉱物、ゼオライト及び水性種の熱力学的データ・空隙率の変化と流体の流れ/拡散の間の相互影響

報告書

ニアフィールドの長期構造安定性評価

高治 一彦; 杉野 弘幸

JNC-TN8400 99-043, 52 Pages, 1999/11

JNC-TN8400-99-043.pdf:5.2MB

処分場地下施設の建設時には、坑道の掘削にともなって岩盤に応力再分配が起こる。また、オーバーパックおよび緩衝材の定置後から、緩衝材の膨潤、オーバーパックの自重沈下、腐食膨張変形、岩盤のクリープ変形等が発生し、それらの現象が相互に作用することにより、緩衝材や坑道周辺岩盤の応力状態が経時的に変化することが考えられる。これらの応力状態の変化が緩衝材、岩盤に与える影響を確認することが安全評価上、また人工バリアの仕様設定上重要であることから、緩衝材、岩盤の安定性に影響を与える可能性のある種々の現象に対して、経時変化や相互作用の程度を把握するために、岩盤クリープ挙動、オーバーパックの腐食膨張による緩衝材におよぼす力学的な影響、オーバーパックの自重による沈下挙動について、各現象の相互作用を考慮しながら個別に解析を実施し、長期構造力学安定性を検討、評価した。その結果、基本ケースとした硬岩系岩盤、軟岩系岩盤については、岩の強度、坑道内部の充填物(ベントナイト)の強度、側圧係数等によって、クリープ変形挙動や応力状態の経時変化、ゆるみ領域の拡大する範囲等が異なることが分かった。また、緩衝材の力学的挙動にはオーバーパックの腐食膨張が支配的であり、オーバーパックの自重沈下や基本ケースとした硬岩系岩盤や軟岩系岩盤のクリープ変形はほとんど影響しなかった。また、オーバーパックの腐食膨張によって、緩衝材はオーバーパック周辺のごく限られた部分が限界状態に近い値を示したが、全体的には安定した状態であることが分かった。

報告書

花崗岩地域における自然放射能核種の挙動と分布に関する研究(II)

森嶋 彌重*; 古賀 妙子*

JNC-TJ1400 99-030, 102 Pages, 1999/03

JNC-TJ1400-99-030.pdf:4.0MB

環境中にはカリウム-40をはじめウラン系列、トリウム系列などの自然放射性核種が広く分布しているが、一様な分布はしていないことから大地よりの環境$$gamma$$線として、またラドンの発生源として種々の形態で生活環境に関与し時間的にも空間的にも大きく変動している。わが国では一般的に、花崗岩地域が多い西日本では放射線量率は高いので、自然放射線に対する理解を深め、花崗岩などの高自然放射線地域における自然放射性核種の拳勤と分布を明らかにするために環境調査を行う。調査する地域としては、特に、中国地方の花崗岩地域である島根県太田市池田鉱泉地域、島取県東伯郡三朝温泉地域、近畿地方で奈良県奈良市鉢伏地域、奈良県宇陀郡室生地域、兵庫県神戸市有馬温泉、兵庫県川西市及び対照地域としては東大阪市を含む大阪府周辺とし、ラドンおよび崩壊生成核種を含む自然放射性核種の環境中における挙勤と分布に関する検討を行ったので、その結果を報告する。(1)ラドンの測定は、長い設置期間が必要だが取扱が容易なカップ式ラドン・トロンモニタ、活性炭捕集によるピコラド法および300ml容のシンチセルの瞬時捕集によるパイロンラドンモニタ等の方法により検討した。積分型ラドンモニタは固体飛跡検出器として硝酸セルロース(コダック社製LR-115type2)を用いた。ラドンモニタのそれぞれの特性により、カップ法は3ケ月間設置捕集のため最小検出限界が高く感度が悪いが、設置期間の平均濃度が得られ、他の方法ては24時間又は瞬時の短期間の平均ラドン濃度となる。ピコラド法は検出器が小さく、捕集も容易で簡便な測定で同時に多数測定が可能なため分布図などの作成に有効である。(2)三朝温泉地域における1998年12月まで約4年間に実施した空気中ラドン濃度は各地域毎の平均値で、屋外ではND$$sim$$150Bq/m/SUP3、屋内ラドン濃度は8$$sim$$194Bq/m/SUP3と幅広く変動し、一般に屋内濃度が屋外濃度より高く、その比は1.1$$sim$$2.3に変動している。測定した地域の内、三朝地区、旭地区(竹田川沿)および竹田地区天神川沿い(竹田川上流の一部)が高く、三朝温泉地区の東南部小鹿地区および三徳地区では低濃度であった。これを地質図と比較して見ると、高ラドン濃度を示した旭、竹田、三朗温泉地域は花崗岩層に位置し、低ラドン濃度を示した小鹿、三徳地域は火山岩(安山岩及び玄武岩)層に位

報告書

溶性ケイ酸飽和条件における廃棄物ガラスの溶解変質; 反跳粒子検出法及びX線光電子分光法による模擬廃棄物ガラスの表面分析

三ツ井 誠一郎; 久保田 満*; 山口 明*; 中島 英雄*

JNC-TN8430 98-001, 12 Pages, 1998/11

JNC-TN8430-98-001.pdf:0.87MB

高レベル放射性廃棄物の地層処分研究において、処分環境でのガラス固化体の長期溶解変質挙動の評価は重要な課題の一つである。本研究では、溶性ケイ酸が飽和した条件での廃棄物ガラスの溶解変質のメカニズムを明らかにするため、飽和条件での浸出試験を実施し、反跳粒子検出法およびX線光電子分光法によって浸出試験後のガラス表面の元素分布を分析した。その結果、溶性ケイ酸が飽和した条件ではガラスマトリクスの水和変質によってガラス表面に水和層が形成されその水和層からは可溶性元素であるNa,Bが溶脱していることがわかった。また、ガラスマトリクスの水和変質と可溶性元素の浸出量の経時変化には密接な関係があることが示唆された。

報告書

オーバーパックの候補材料の腐食に関する個別現象解析モデルの研究

辻川 茂男*; 瀬尾 眞浩*; 杉本 克久*; 水流 徹*; 柴田 俊夫*; 山川 宏二*

PNC-TJ1560 98-001, 164 Pages, 1998/02

PNC-TJ1560-98-001.pdf:3.9MB

これまで動燃事業団が実施してきたオーバーパックに関する研究成果についてレビューし評価を行ったのに引き続き、腐食防食協会の中に専門家による委員会を継続した。腐食科学の観点から、材料選定の考え方、実験方法、寿命評価手法など、より具体的な指針として役立てるべく、個別現象解析モデルの研究をおこなった。本書が、今後の研究開発の過程で利用され、オーバーパックに関する研究に役立つことを期待するものである。

報告書

地層処分システム性能評価のための生物圏モデルの高度化

池田 孝夫*; 吉田 英爾*

PNC-TJ1281 98-001, 376 Pages, 1998/02

PNC-TJ1281-98-001.pdf:14.57MB

生物圏は、地層処分された高レベル放射性廃棄物を起源とする放射性物質が種々のプロセスを経て移行し、最終的に人間に対して影響を及ぼす場である。従って、地層処分システムの安全性を評価するためには、生物圏における人間への影響を評価することが不可欠である。本研究においても昨年度までに生物圏評価に関する国際協力研究であるBIOMOVS計画及びBIOMASS計画で検討並びに整備された「代表的生物圏手法」等の調査を行い、それに基づいて種々の評価条件に適用可能な汎用的な生物圏評価モデル(コンパートメントモデル)の開発、生物圏データの収集そして計算コードの開発を行ってきた。本年度はこれまでの成果を踏まえ、高レベル放射性廃棄物処分に係る第2次取りまとめの円滑な実施に資することを目的として、段階的なアプローチを用いてこれまで明らかとなっている第2次取りまとめの前提条件に従い代表的生物圏を設定するとともに、モデルの開発及びデータ整備を行い生物圏内での放射性核種の移行/蓄積並びに人間への影響を解析し概括的評価を行った。さらに、各コンパートメントの重要度及びコンパートメント間の核種移行プロセスの重要度についての感度解析を行い、モデルの簡略化についての検討を実施した。なお、本年度の研究対象としては、前提条件に関わる不確実性を排除し、評価に保守性を確保する観点から深井戸を放出経路とする場合について検討した。

報告書

ベントナイト含水比の局所的不均質に起因する腐食局材化の可能性の検討(研究委託内容報告書)

not registered

PNC-TJ1150 98-002, 89 Pages, 1998/02

PNC-TJ1150-98-002.pdf:6.84MB

オーバーパック表面近傍でベントナイト含水比の局所的不均質が生じることが予想されるが、これに起因して、アノード/カソードの場所的分離が成立し、腐食の局在化から活性態/不働態電池の形成に至る可能性が懸念される。本研究では、この可能性の有無を評価するための試験方法の妥当性、試験装置の最適化を実施した。数種の試験セルを作製し、妥当な試験ができる試験装置を作製できた。この装置では、短絡電流の経時変化を、試験片電位の経時変化と共に測定することが可能である。また、中心部が高含水比ベントナイト、周辺部が低含水比ベントナイトの時、中心部の炭素鋼試験片がアノード反応を担うことになり、周辺部の大カソードによりマクロセル腐食が達成され、腐食速度は海水中における炭素鋼の定常腐食速度の数倍に達した。

報告書

ベントナイト含水比の局所的付均質に起因する腐食局在化の可能性の検討(研究概要)

not registered

PNC-TJ1150 98-001, 25 Pages, 1998/02

PNC-TJ1150-98-001.pdf:0.93MB

オーバーパック表面近傍でベントナイト含水比の局所的不均質が生じることが予想されるが、これに起因して、アノード/カソードの場所的分離が成立し、腐食の局在化から活性態/不働態電池の形成に至る可能性が懸念される。本研究では、この可能性の有無を評価するための試験方法の妥当性、試験装置の最適化を実施した。数種の試験セルを作製し、妥当な試験ができる試験装置を作製できた。この装置では、短絡電流の経時変化を、試験片電位の経時変化と共に測定することが可能である。また、中心部が高含水比ベントナイト、周辺部が低含水比ベントナイトの時、中心部の炭素鋼試験片がアノード反応を担うことになり、周辺部の大カソードによりマクロセル腐食が達成され、腐食速度は海水中における炭素鋼の定常腐食速度の数倍に達した。

報告書

MPシステムによる水圧計測

橋井 智毅*

PNC-TJ7308 97-003, 77 Pages, 1997/03

PNC-TJ7308-97-003.pdf:3.2MB

本業務は、地球化学的研究の一環として、地下水の地球化学的特性を把握するために東濃地域に開削された試錐孔DH-3孔において、MPシステムを使用して採水を行ったものである。地下水を採水後直ちに、物理化学パラメータ(PH、電気伝導度、水温)を測定した。採水量は一年間の合計で83.250●である。また、ベーラーで14776.000●を採水した。採水後は所定の容器に移し変え事業団に納入した。

報告書

ラドン及び崩壊生成核種の環境中挙動に関する研究(III)

森嶋 彌重*; 古賀 妙子*

PNC-TJ1630 97-001, 37 Pages, 1997/03

PNC-TJ1630-97-001.pdf:1.5MB

土壌中にはウランやラジウム等を含む鉱物が広く分布しており、これらがラドンの発生源として種々の形態で人の生活環境に関与し、ラドン濃度は様々な要因によって時間的にも空間的にも大きく変動している。そこで、環境大気中のラドン濃度の経時変動および場所による濃度レベルの分布を簡便にしかも、正確に評価するために特にピコラドシステムおよび液体シンチレーションスペクトロメータ(Tri-carb 2250CA)を用いて空気中ラドン濃度の測定に関する基礎的研究を行うとともに、日本でも有数のラドン温泉である鳥取県三朝温泉と、その周辺地域のラドン濃度の測定を行い、ラドンおよび崩壊生成核種の環境中挙動に関する検討を行ったので、その結果を報告する。

報告書

花崗岩における岩盤工学に関する調査試験研究(その6)

椹木 義一*

PNC-TJ1559 97-001, 190 Pages, 1997/03

PNC-TJ1559-97-001.pdf:5.38MB

花崗岩における岩盤工学に関する調査試験研究は、岩盤物性と地殻応力に関する研究の一環として、結晶質岩系の花崗岩についての岩盤工学の基礎的研究、すなわち岩盤応力、岩盤の長期安定性および岩盤割れ目の透水性や止水性の変化、岩盤内単一不連続面の基本的特性に関する原位置(釜石原位置試験場)や、室内での試験に基ず基礎的・理論的な研究を行うものである。「岩盤内割れ目の止水性とグラウト材料の流動に関する研究」は、グラウト範囲を自由にコントロール可能な工法を目標に、これまで釜石鉱山550mLの坑道を利用した原位置試験により、グラウト注入試験を繰り返し、実技上の知見取得を試みてきた。本年度も、CGSを注入材料として原位置においてグラウトを実施し(1)CGSに拠るグラウトの再現性の確認、(2)ルジオンテストに拠る効果の判定、(3)流入観測に基ずく割れ目の連絡の判定などを行い、さらに室内実験を中心に、(4)注入材料の物性測定、(5)長期安定性の確認について実験を行い取り纏めて報告する。「花崗岩の動的および静的荷重による強度・変形特性への影響と内部亀裂の観察に関する研究」については、釜石鉱山から採取した花崗閃緑岩のクリープ特性と疲労特性を把握し、比較・検討するために、サーボコントロール剛性試験機(MTS社製)を用いてクリープ試験及び疲労試験を行った。さらに、一軸圧縮試験における変形・破壊挙動とクリープおよび疲労過程における変形・破壊挙動との関係を調べるため、クリープ試験および疲労試験の途中から一軸圧縮試験に移行する試験を行った。「坑道周辺岩盤の力学的状況の精密調査」については、坑道周辺岩盤の力学的状況を精密に調査する手法として、地圧測定、高精度クリープ試験、孔内点載荷試験を取り上げた。そして、これらの計測技術の開発を進め、計画釜石鉱山の250mレベル坑道を利用して原位置計測を実施し、現場での適用化試験を進めるとともに、測定データの取得と解析を行った。

報告書

もんじゅ2次冷却系ナトリウム漏洩時プラント挙動解析 -Super-COPDによる漏洩停止時間と漏洩量の評価-

大滝 明; 大平 博昭

PNC-TN9410 96-142, 102 Pages, 1996/04

PNC-TN9410-96-142.pdf:4.37MB

高速増殖原型炉「もんじゅ」における2次主冷却系ナトリウム漏洩事故評価の一環として、漏洩発生からナトリウムドレン完了までのプラント挙動を一次元プラント動特性コードSuper・COPDにより解析し、ナトリウム漏洩停止時間および漏洩部における配管内冷却材圧力(漏洩部冷却材圧力)の時間変化について評価した。また、Super・COPDで解析した漏洩部冷却材圧力を基に漏洩ナトリウム量の評価を行った。ドレン時におけるナトリウム配管内のレベル変化から、ナトリウム漏洩停止時間は漏洩発生から3時間41分34秒後の23時28分頃と評価された。漏洩ナトリウム量の評価では、漏洩部の圧力損失係数($$zeta$$=2.16)を、動燃と東芝/石川島播磨重工が各々実施した漏洩量測定水試験データから求め、その圧力損失係数と動特性解析による漏洩部冷却材圧力から漏洩率ならびに漏洩量を算出した。$$zeta$$=2.16における平均漏洩率は48.9g/sec、最小漏洩率および最大漏洩率はそれぞれ35.5g/secおよび51.9g/secとなった。漏洩ナトリウム量は、漏洩時間を19時46分15秒から23時27分49秒までとすると約650$$pm$$38kgと評価された。

報告書

釜石鉱山における掘削影響領域の評価に関する研究(平成7年度)報告書概要版

吉岡 直也*; 土原 久哉*; 堀田 政国*; 木下 直人*

PNC-TJ1449 96-008, 189 Pages, 1996/03

PNC-TJ1449-96-008.pdf:7.82MB

深部岩盤内に空洞などを構築するとき、空洞近傍の岩盤は力学的・水理学的な影響を受け、空洞内や岩盤内に様々な不安定現象をもたらすことがこれまでに経験されている。本研究の目的は釜石原位置試験第2フェーズとして、深部岩盤に位置する釜石鉱山250mレベル坑道(土破り730m)の掘削によって受ける影響領域について評価することである。対象とする岩盤は栗橋花崗閃緑岩を母岩とするき裂性岩盤である。平成7年度は試験坑道の掘削、および調査・試験のための準備として計測坑道と試錐孔の掘削を行い、予備計測(AE、Pac-EX、振動計測)弾性波探査、室内岩石試験、および予備解析を実施した。計測坑道は普通発破工法とスムースブラスティング工法によって掘削し、発破データの収集と掘削精度を検証した。AE計測は、掘削による岩盤内のき裂発生と進展に伴うAE波を収集し、AE信号の経時的変化とその平面分布特性を把握した。また、坑道掘削時のき裂の変位とそれにともなう間隙水圧の変化とき裂の透水性の変化を測定する計測装置Pac-Ex(パッカー付き裂変位計)測定が試行され、精度のよい計測ができた。坑道掘削時に発破振動計測が試行され、加速時計の選定と設置方法に関する基礎データを得ることができた。坑道掘削終了後に坑内弾性波探査屈折法とPS検層を行い、坑道周辺岩盤の弾性波速度分布を把握した。また、坑道内の地質・き裂調査と試錐孔のコア観察、孔壁観察を行い、対象領域の地質・き裂分布特性を調査した。さらに、試錐コアを用いて室内岩石物理・力学特性試験、およびき裂特性試験を行った。平成6年度に実施されたき裂・岩石物性データに基いた有限要素法と個別要素法による掘削解析から、坑道掘削前の対象領域における力学状態の予備的検討を行った。以上の結果から対象岩盤の発破特性の評価と試験坑道の発破パターンの設計、種々の計測・試験法の適用性評価、発破工法の違いによる弾性波速度分布の把握、岩石と単一き裂の応用・変形挙動の定量的評価を行い、さらに対象岩盤のき裂分布特性と坑道掘削後の岩盤内応用・変形状態の推定ができた。

報告書

グラフィック・ユーザ・インターフェースを用いたORIGEN計算結果の後処理プログラムの開発

日笠 直樹*; 大井 貴夫

PNC-TN8410 95-215, 62 Pages, 1995/07

PNC-TN8410-95-215.pdf:5.67MB

本報告書は、高レベル廃棄物固化体インベントリの経時変化をグラフ化するために作成したグラフィック・ユーザ・インターフェースプログラム、処理プログラムについてまとめたものである。固化体のインベントリ計算では、大洗情報センターまたは東海事業所地層処分開発室所有のORIGEN-2を使用し、グラフ作成にはワークステーション上のグラフ化汎用ソフトUNIRASを使用した。そこで、ORIGEN-2の計算結果から必要なデータを抽出する処理及びUNIRASでグラフ作成に利用できる形にデータを加工するプログラムの開発を行った。また、これらのプログラム群を容易に利用できるよう、対話形式のグラフィック・ユーザ・インターフェースを作成した。このグラフィック・ユーザ・インターフェースを利用することにより、ORIGEN-2の出力の見方、UNIRASコマンドに関する知識がなくてもグラフ作成が容易に行えるようになった。

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