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田窪 勇作*; 高山 裕介; Idiart, A.*; 田中 達也*; 石田 圭輔*; 藤崎 淳*
Proceedings of 2022 International High Level Radioactive Waste Management Conference (IHLRWM 2022) (Internet), p.906 - 915, 2022/11
地層処分場の設計では、ベントナイト中のモンモリロナイトの熱変質による安全機能の低下を防止するため、ベントナイトが使用される緩衝材や埋め戻し材の温度を100度以下に抑えることが一般的な設計要件となっており、これまでの設計検討では、熱伝導解析を用いて緩衝材温度が100度未満となることが確認されてきた。しかし、ベントナイトの状態の不確実性や人工バリア材料間の隙間などの施工上の不確実性などといった緩衝材温度を上昇させる可能性がある要因については考慮できておらず、評価をより現実的にするにはこれら不確実性の影響を考慮する必要がある。そこで本研究では、より現実的かつ100度以上の温度環境も含めた緩衝材の状態評価を行うための解析モデルの開発を開始した。また本研究では、処分場環境の不均一性に起因した緩衝材の状態変遷の不確実性も含めた予測評価を行うことを目指している。本稿では、100度以上の高温域も含めたTHMC連成解析モデルの段階的開発プロセスの概要を紹介するとともに、緩衝材の状態変遷の不確実性を定量化するために実施したTH連成現象を支配するパラメータの調査及びそのパラメータの不確実性を考慮した既存のTH連成解析技術の適用性の確認の試行結果について報告する。
高山 裕介
International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences, 136, p.104538_1 - 104538_8, 2020/12
被引用回数：3 パーセンタイル：29.38(Engineering, Geological)地層処分施設の力学挙動を評価するためには、信頼性の高い数値解析技術が必要となる。このような解析技術においては、ベントナイトの力学挙動を評価できる構成モデルが必要となる。本研究では、既存の熱/水/力学連成モデルに適用されている膨潤項が付加された線形弾性構成モデルをFEBEX原位置試験に適用し、特に密度の不均一性に着目した構成モデルの適用性を検討した。その結果、この構成モデルは密度変化を過少評価することが明らかとなった。そのため、不飽和弾塑性構成モデルを用いた力学挙動の再解析を実施した。この力学解析では、力学から水理や熱に与える影響を考慮していないが、二次元的な応力変化や密度分布を再現することができた。
高山 裕介
no journal, ,
過渡期終了時の人工バリアの状態、特にベントナイト材料の密度の不均一性の程度を把握することは重要である。本研究では、既存の連成モデルをFEBEX原位置試験に適用し、特に密度の不均一性に着目した連成解析モデルの妥当性を検討した。その結果、連成解析モデルに適用されている膨潤項が付加された線形弾性構成モデルでは、密度変化を過少評価することが明らかとなった。代わりに、不飽和弾塑性構成モデルを用いた力学解析も実施した。力学解析では、力学から水理や熱に与える影響を考慮していないが、飽和度変化を入力条件として用いて、二次元的な応力変化や密度分布を再現することができた。今後は、FEBEXや他の原位置試験の長期の計測データや三次元的な空間分布のサンプリングデータなどを利用して、密度の不均一性に与える水理や熱と力学との連成や三次元的な影響を検討していきたい。
