Flowing fluid electric conductivity logging for a deep artesian well in fractured rock with regional flow

Doughty, C.*; Tsang, C.-F.*; 藪内 聡; 國丸 貴紀

Journal of Hydrology, 482, p.1 - 13, 2013/03

https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2012.04.061

割れ目系岩盤を対象とした核種移行解析に必要な水理特性の不均質性に関する情報を取得し得る調査技術の一つに流体電気伝導度検層がある。流体電気伝導度検層は地下水流動を伴う割れ目がボーリング孔と交差する位置が推定できる調査であるが、さらに、同検層で得たデータを用いて割れ目の水理特性(透水量係数,塩分,水頭)を得る解析手法が報告されている。しかしながら、幌延地域のように堆積岩に発達する割れ目系岩盤に対してこのような解析が適用された例が少ないため、幌延深地層研究所の換気立坑先行ボーリング孔で実施した流体電気伝導度検層のデータを対象として解析を実施し、その適用性を検討した。解析の観点からデータは必ずしも十分とは言えず、一部取得されていない情報があったものの、検層区間内で認められた17箇所の透水性割れ目の水理特性を推定した。得られた結果は同ボーリング孔で実施した水理試験や揚水試料の電気伝導度の計測結果と整合するものである。

Simple model representations of transport in a complex fracture and their effects on long-term predictions

Tsang, C.-F.*; Doughty, C.*; 内田 雅大

Water Resources Research, 44(8), p.W08445_1 - W08445_13, 2008/08

https://doi.org/10.1029/2007WR006632

亀裂中の開口幅の不均質性,亀裂内の小亀裂,断層ガウジ,小亀裂に囲まれたブロック,健岩部などの要素を考慮したモデルを「現実的モデル」として構築し、粒子追跡法を用いて核種移行計算を行い、短期間の原位置トレーサー試験と自然の動水勾配(0.001)下での長期のトレーサーの破過曲線をモデル化し、得られた破過曲線を「真」と仮定した。通常性能評価で用いられる平行平板モデル(単一開口幅で、単一のマトリクスを考慮)と開口幅の不均質性追加したモデルで、自然の動水勾配下でのトレーサーの長期挙動について以下の2つのシミュレーションを行い、「真」の結果と比較した。(1)原位置トレーサー試験の破過曲線に対するフィッティングを行ったモデル,(2)室内実験で得られたパラメータを用いたモデル。その結果、(1)のモデルは「真」の破過曲線に対してピーク時間が10-100倍遅くピーク濃度を1/50-1/300過少評価し非保守的結果が得られた。また、(2)のモデルは「真」の破過曲線に対してピーク時間が1/50早く、ピーク濃度が50倍過大評価され保守的な結果が得られた。これらから、亀裂の内部構造を適切に考慮する必要があることが明らかとなった。

JNC-DOE Collaborative Program on Mass Transport; Characterization and predictive technologies 1999-2000 annual report

Tsang, C.-F.*; 唐崎 建二*

JNC TY8400 2000-007, 279 Pages, 2000/07

JNC-TY8400-2000-007.pdf:7.62MB

JNC/DOE間の共同研究計画は、地層中への放射性廃棄物の処分において重要な役割を担っているプロセスを支配する基本的な物理及び化学特性についての理解を深めるとともに、不均質な地層中での核種移行や地層からの核種放出についての調査手法や予測手法を開発することを目的として策定されている。共同研究計画にしたがって、本年度は以下の6つのタスクを実施した。1.階層構造的な亀裂性岩盤中の流れと物質移行についての検討 本タスクでは、階層構造を有する亀裂性岩盤のサイト特性調査を行なうにあたり、最小の本数の井戸のみしか利用できない場合を想定し、自然勾配トレーサ試験及び単一孔揚水試験をシミュレートし、階層構造を有する亀裂性岩盤のフラクタル次元がこれらの試験に与える影響について調べた。2.ロバストで高速に解を求めることができる逆解析手法の開発 詳細なサイト特性調査を行なう場合、多数の圧力試験を実施し、データを実測する必要がある。本タスクでは、このような状況において、数百、数千ものパラメータを同時に推定することができる逆解析アルゴリズムの開発を行ない、原位置試験サイトで実施された圧力干渉試験に適用することにより亀裂の存在及びその特性を予測した。また、別途実施したボアホール試験と物理探査データから予測結果を検証した。3.複雑な不均質性媒体中の流れのモデル化 亀裂性媒体中の流れのモデル化を行なう場合の最も一般的な仮定は、亀裂部とマトリクス部をそれぞれ連続体として取り扱うことである。また、亀裂部とマトリクス部との間の流れは平均的な圧力差により生じると仮定される。本タスクでは、このような仮定は、ランダムに発生させた不均質媒体中の流れの方程式を厳密に解くことにより検討した。4.簡単な亀裂システムにおける物質移行についての検討 本タスクでは、3つの亀裂からなるシステム中の流れと物質移動について、パイプモデルを使用した解析結果と亀裂を不均質性媒体として取り扱った場合の解析結果との比較を行なうことにより、モデルの単純化の妥当性に関する検討を行なった。また、亀裂中に存在する澱み領域が物質移動に与える影響について調べた。5.TILA-99のレビュー 本タスクでは、フィンランドの実施主体POSIVA OYにより取りまとめられた安全評価レポートTILA-99についてのレビューを実施した。レビューでは特に性能評価にお

地層中の塩淡境界評価に関する一考察

前川 恵輔; 唐崎 建二*; 伊藤 一誠*

no journal, , 

高レベル放射性廃棄物の地層処分における安全評価で重要な地質環境条件を評価するための研究の一環として、塩水と淡水が混在する地層中での塩淡境界の挙動を把握するための数値解析に関する検討を行った。数値解析上の課題の検討として、数値分散の低減策である解析領域の細分割と数値分散の影響の程度を確認した。また、単純な条件下での実験との比較による解析コードの検証を行った。

keV領域ラミナー型多層膜回折格子の製作評価と可変偏角高分解能分光器への応用

小池 雅人; 石野 雅彦; 佐野 一雄*; 笹井 浩行*; 竹中 久貴*; 畑山 雅俊*; Heimann, P. A.*; Gullikson, E. M.*

no journal, , 

ホログラフィック法と反応性イオンビームエッチング法により作成されたラミナー型回折格子は面粗さが波長とほぼ同等のスケールとなる軟X線回折格子として適している。この回折格子面上に多層膜を蒸着し多層膜回折格子を作成した。米国ローレンスバークレー国立研究所(LBNL)Advanced Light Source(ALS)などでの測定により8keVで38.1%、CoSiO多層膜を付加した場合、4keVで40.9%のきわめて高い回折効率が得られた。多層膜回折格子の一応用として放射光ビームラインに適した18keVの領域を対象とする不等間隔溝多層膜平面回折格子を用いた高分解能可変偏角型分光器の設計について述べる。この分光器は結像凹面鏡(固定),多層膜平面回折格子(回転),多層膜平面鏡(移動,回転)の3点の光学素子から構成される(括弧内は波長走査に必要な運動を示す)。分解能と回折効率を実用上の限界まで高めるため18keVの領域を3分割し、それぞれの領域で最適な多層膜,不等間隔溝様式を持つ3枚の多層膜回折格子を用いると仮定した。講演では高輝度放射光源に設置されたアンジュレータを光源とした場合の分解能,スループットの数値計算結果について報告する。

Numerical simulation of saltwater intrusion experiment

唐崎 建二*; 前川 恵輔

no journal, , 

Henry問題と呼ばれる塩水浸入試験について、解析コードTOUGH2を用いてモデル化を行った。均質場に浸入する塩水くさびの形状は数値解析によって比較的よく再現できるが、2層不均質場では、上層の高透水性層に先行して浸入した塩水が、下層の低透水性層に浸透する状態をうまく再現することができない。この現象については、媒体中の不安定性あるいは不均質性を考慮した数値解析によって再現することができる。

共鳴吸収法を用いたTa-181の双極子準位の分岐比測定

静間 俊行; Angell, C.; 羽島 良一; Ludewigt, B.*; Quiter, B. J.*; 小泉 光生

no journal, , 

準単色レーザーコンプトン線ビームを用いて、Ta-181原子核の吸収法による共鳴散乱実験を行った。実験は米国デューク大学で行った。中心エネルギー2.28、2.75MeV、半値幅約4%の線ビームを、Ta-181の吸収ターゲット及び散乱ターゲットに照射し、散乱ターゲットからの共鳴散乱線を高純度ゲルマニウム検出器を用いて測定した。その結果、これまでの測定値と比べ、約3倍の散乱強度があることがわかった。また、共鳴準位から励起状態への分岐が、エネルギー2.28MeV領域では75%、2.75MeV領域では50%と大きな値であることを明らかにした。本講演では、実験手法及び結果について報告するとともに、準単色レーザーコンプトン線ビームを用いた非破壊核種分析の今後の計画について紹介する。