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小沢 隆之; 中沢 博明; 安部 智之; 長山 政博*
JNC TY8410 2002-002, 46 Pages, 2002/10
JNC-TY8410-2002-002.pdf:0.18MB
PSI-JNC-NRG共同研究FUJIプロジェクトとして照射試験及び照射後試験が西暦2003
2005年にかけて実施される予定である。本照射試験に供する照射燃料要素は西暦2003年中頃までに製造する必要があり、2001年に一部開始した。さらに、照射燃料要素の製造に先立ち、いくつかの先行試験をJNC及びPSI(Paul Scherrer Institut,スイス)で実施した。本共同研究では、JNCとPSIの設計分担にしたがい、PSIは燃料ペレット、スフェアパック燃料粒子、バイパック燃料粒子及び燃料要素に対する製造仕様書を作成し、JNCは照射燃料要素に対する製造図面を作成することとなっている。また、JNCはPSI及びNRG(Nuclear Research and Consultancy Group,オランダ)と協力して燃料設計を進めることとしている。本共同研究においては、ペレット燃料、スフェアパック燃料及びバイパック燃料をHFR(High Flux Reactor、オランダ)で同時に照射する予定である。本製造図面はPSIとの設計分担に基づき作成したものであり、MOX燃料ペレット図、熱遮蔽ペレット図、燃料要素構成部品図、燃料セグメント図及び燃料要素組立図より成る。製造図面の初版は2001年10月に承認されたが、その後、燃料仕様の最適化について検討し、三者間で合意に至ったことから、2002年1月に改定・承認されている。本報告書では、前回の改定後、PSIで製造するParticle Retainerの形状が、当初提示されていた形状から変更になったことに伴って再度改定した製造図面について示すとともに、2002年9月に開催された第3回技術会合の結果を踏まえ、製造方法(Welding Qualification Tests)についても一部変更する。なお、本設計作業は、環境保全・研究開発センター先進部プルトニウム燃料開発Gr.の依頼に基づき、プルトニウム燃料センター製造加工部設計評価Gr.にて実施した。
戸井田 克*; 納多 勝*; 石塚 峰夫*; 窪田 茂*
JNC TJ7400 2002-001, 519 Pages, 2002/03
JNC-TJ7400-2002-001.pdf:19.21MB
核燃料サイクル開発機構殿(以下、「サイクル機構殿」とする)が計画している超深地層研究所研究坑道は、深度約1,000mに達する超大深度立坑と水平坑道からなり、立坑と水平杭道は様々な深度で接続されることになる。この計画においては、調査研究期間を最大限に確保する必要があることから、施工に関しては工程上厳しい制約条件が要求される。本業務は、超深地層研究所計画用地が正馬様用地から変更されることに伴い、研究及び施工に関する計画を見直したものである。具体的には、サイクル機構殿が策定した「超深地層研究所 地層化学研究基本計画」(2001)に基づき、「坑道の掘削を伴う研究段階(第2段階)」、「坑道を利用する研究段階(第3段階)」における、施工計画・施工工程の策定、調査研究計画の策定、及び研究坑道レイアウトの策定等を実施した。
奥津 一夫*; 森川 誠司*; 高村 尚*; 羽根 幸司*; 高瀬 博康*; DAVID SAVAGE*; 稲垣 学*
JNC TJ8400 2002-032, 115 Pages, 2002/02
JNC-TJ8400-2002-032.pdf:1.28MB
TRU廃棄物処分場の安全裕度を正確に把握し、より信頼性の高い性能評価を行うためには、バリア材料の変遷挙動を考慮したニアフィールド水理場の長期的変遷評価を可能とする評価システムの構築が必要である。本研究では、ニアフィールド水理場の長期的変遷評価システムの構築に向けた検討として、このシステムの構成要素となる化学的/力学的変遷挙動解析システムの基本仕様並びに全体システムの基本仕様の検討を行った。本年度の研究成果を以下に示す。(1)セメント系材料からの浸出液の影響としてニアフィールドで起こる化学的変遷並びにそれに伴い生じる水理学的変遷を評価するシステムの検討を実施した。本年度は、化学的変遷に関する各種プロセスについての文献調査と選択肢の抽出、モデルやデータについての不確実性の提示、予備的モデル化及び簡易解析ツールの作成と感度解析、システム評価モデル及び現象解析モデルにおいて考慮すべきプロセス及び対応する数学モデルの抽出、システム評価モデルの構築のためのソフトウェア構成の最適化、予備的なシステム解析モデルによる例題演習、モデル確証のための実験計画を提示した。(2)ベントナイト系材料及びセメント系材料の化学的変質に伴う物理的特性の変化を考慮し、処分場の力学的変遷挙動を評価するシステムの検討を実施した。本年度は、処分場に超長期的に生じうる力学挙動の整理、評価対象とする事象の抽出、ベントナイト系材料の特性を十分考慮できる力学モデルの調査及びプロトタイプを提示した。さらに、力学的変遷挙動解析システムの基本構成を提示した。3)水理・化学連成の化学的変遷評価システムと力学的変遷評価システムを基本構成とし、これを連成させ、ニアフィールドの水理場の解析を実施するためのシステムの検討を実施した。今年度は水理・化学と力学との連成の考え方及びシステム全体の基本構成を提示した。
奥津 一夫*; 森川 誠司*; 高村 尚*; 羽根 幸司*; 高瀬 博康*; DAVID SAVAGE*; 稲垣 学*
JNC TJ8400 2002-031, 354 Pages, 2002/02
JNC-TJ8400-2002-031.pdf:5.13MB
TRU廃棄物処分場の安全裕度を正確に把握し、より信頼性の高い性能評価を行うためには、バリア材料の変遷挙動を考慮したニアフィールド水理場の長期的変遷評価を可能とする評価システムの構築が必要である。本研究では、ニアフィールド水理場の長期的変遷評価システムの構築に向けた検討として、このシステムの構成要素となる化学的/力学的変遷挙動解析システムの基本仕様並びに全体システムの基本仕様の検討を行った。本年度の研究成果を以下に示す。1)セメント系材料からの浸出液の影響としてニアフィールドで起こる化学的変遷並びにそれに伴い生じる水理学的変遷を評価するシステムの検討を実施した。本年度は、化学的変遷に関する各種プロセスについての文献調査と選択肢の抽出、モデルやデータについての不確実性の提示、予備的モデル化及び簡易解析ツールの作成と感度解析、システム評価モデル及び現象解析モデルにおいて考慮すべきプロセス及び対応する数学モデルの抽出、システム評価モデルの構築のためのソフトウェア構成の最適化、予備的なシステム解析モデルによる例題演習、モデル確証のための実験計画を提示した。2)ベントナイト系材料及びセメント系材料の化学的変質に伴う物理的特性の変化を考慮し、処分場の力学的変遷挙動を評価するシステムの検討を実施した。本年度は、処分場に超長期的に生じうる力学挙動の整理、評価対象とする事象の抽出、ベントナイト系材料の特性を十分考慮できる力学モデルの調査及びプロトタイプを提示した。さらに、力学的変遷挙動解析システムの基本構成を提示した。3)水理・化学連成の化学的変遷評価システムと力学的変遷評価システムを基本構成とし、これを連成させ、ニアフィールドの水理場の解析を実施するためのシステムの検討を実施した。今年度は水理・化学と力学との連成の考え方及びシステム全体の基本構成を提示した。
武井 明彦*; 大和田 仁*; 藤田 英樹*; 根岸 久美*; 竹田 哲夫*; 横関 康祐*; 渡邊 賢三*
JNC TJ8400 2002-029, 79 Pages, 2002/02
JNC-TJ8400-2002-029.pdf:1.58MB
セメント系材料の変遷はベントナイトや岩盤の変遷にも大きな影響を与える。本研究ではニアフィールド水理場の長期的変遷評価システムモデル構築のためのデータ取得を目的とし、通水法ならびに浸漬法によってセメント系材料の変質供試体を作製しその物理的・化学的特性を評価した。また、モデル化に必要な「変遷指標間の関係」を確認した。本年度の研究成果を以下に示す。1.水セメント比85%ならびに105%のセメントペーストを試料として、通水法による劣化過程での各特性の変化を取得した。実測の見かけ透水係数から劣化部の透水係数を計算により求めた結果、通水量が増すに従って透水係数は増大した。また、通水により空隙率は劣化の顕著な試料上部で増加した。圧縮強度は劣化の顕著な試料上部の値を示すものと考えられ、通水によりその値は低下した。空隙率、劣化部の透水係数、ビッカース硬度の各要因は、圧縮強度との間には相関が認められた。固相の化学的評価、通水液のpHやCa濃度から劣化過程はポルトランダイトが溶出する領域であると考えられ、固相物性の変化はポルトランダイトの溶出に起因するものと推測された。2.水セメント比が40%から105%までのセメントペースト試料をイオン交換水に浸漬し、拡散による物理特性(透水係数、圧縮強度)変化について実験的に検討した。その結果、浸漬12週の時点では溶出率が小さく、劣化が顕著に進んでいないものの、以下のことが分かった。空隙率は、浸漬12週で初期値より410%程度増加しており、水セメント比が大きいと空隙率の増加量が大きいことが分かった。また、空隙率と透水係数の既往の検討結果を用い、カルシウム溶出時の透水係数を推定した。ビッカース硬度は、水と接していた表面近傍で低下する結果となり、水セメント比の大きい方がその低下領域が大きいことが分かった。また、ビッカース硬度と力学特性(圧縮強度、ヤング係数)の関係を用い、カルシウム溶出時の力学特性を推定した。これらの結果から、通水法と浸漬法相互のデータを補完する可能性が示された。各変遷指標間の関係を導くために、今後さらに整備が必要なデータセットが明らかとなった。
武井 明彦*; 大和田 仁*; 藤田 英樹*; 根岸 久美*; 竹田 哲夫*; 横関 康祐*; 渡邊 賢三*
JNC TJ8400 2002-028, 218 Pages, 2002/02
セメント系材料の変遷はベントナイトや岩盤の変遷にも大きな影響を与える。本研究ではニアフィールド水理場の長期的変遷評価システムモデル構築のためのデータ取得を目的とし、通水法ならびに浸漬法によってセメント系材料の変質供試体を作製しその物理的・化学的特性を評価した。また、モデル化に必要な「変遷指標間の関係」を確認した。本年度の研究成果を以下に示す。1.水セメント比85%ならびに105%のセメントペーストを試料として、通水法による劣化過程での各特性の変化を取得した。実測の見かけ透水係数から劣化部の透水係数を計算により求めた結果、通水量が増すに従って透水係数は増大した。また、通水により空隙率は劣化の顕著な試料上部で増加した。圧縮強度は劣化の顕著な試料上部の値を示すものと考えられ、通水によりその値は低下した。空隙率、劣化部の透水係数、ビッカース硬度の各要因は、圧縮強度との間には相関が認められた。固相の化学的評価、通水液のpHやCa濃度から劣化過程はポルトランダイトが溶出する領域であると考えられ、固相物性の変化はポルトランダイトの溶出に起因するものと推測された。2.水セメント比が40%から105%までのセメントペースト試料をイオン交換水に浸漬し、拡散による物理特性(透水係数、圧縮強度)変化について実験的に検討した。その結果、浸漬12週の時点では溶出率が小さく、劣化が顕著に進んでいないものの、以下のことが分かった。空隙率は、浸漬12週で初期値より410%程度増加しており、水セメント比が大きいと空隙率の増加量が大きいことが分かった。また、空隙率と透水係数の既往の検討結果を用い、カルシウム溶出時の透水係数を推定した。ビッカース硬度は、水と接していた表面近傍で低下する結果となり、水セメント比の大きい方がその低下領域が大きいことが分かった。また、ビッカース硬度と力学特性(圧縮強度、ヤング係数)の関係を用い、カルシウム溶出時の力学特性を推定した。これらの結果から、通水法と浸漬法相互のデータを補完する可能性が示された。各変遷指標間の関係を導くために、今後さらに整備が必要なデータセットが明らかとなった。
窪田 茂*; 納多 勝*; 戸井田 克*; 石塚 峰夫*
JNC TJ7400 2001-005, 290 Pages, 2001/03
JNC-TJ7400-2001-005.pdf:8.83MB
超深地層研究所研究坑道は、核燃料サイクル開発機構(以下、サイクル機構)が東濃鉱山とその周辺で行っている地層科学研究を一層拡充するためにサイクル機構用地の正馬様洞に設置するもので、地上施設と地下数百mから1000mに至る研究坑道とから構成される。本研究では、超深地層研究所計画の実施に向けて以下の研究を行った。1.最新の建設スケジュール、施工条件、造成計画に基づき、調査研究スケジュール及び施設の全体レイアウトの再設定を実施するとともに、施設の3次元静止画像の作成 2.研究坑道が建設される大深度地下の地質環境を考慮して、支保の設計に必要となる地質環境データ、及び支保の設計値の設定に用いる解析方法についての検討 3.研究坑道の掘削に際して遭遇する可能性のある事象を抽出し、既往の調査・施工事例を参考に研究坑道における具体的対応方法の検討 4.最新の建設スケジュールに基づき、坑道取り合い部の施工方法に関する検討を実施するとともに、大深度地下水平坑道におけるTBM掘削の実現性の実証や技術的課題の抽出を念頭におき、研究を実施するために考慮すべき点や施工性の観点などに基づきTBMの適用性及び施工方法について検討を実施
長沼 毅*; 今中 忠行*; 跡見 晴幸*; 村上 由記*; 岩月 輝希
JNC TY7400 2000-002, 37 Pages, 2000/05
JNC-TY7400-2000-002.pdf:1.17MB
近年地下には地表よりも大きいバイオマスが存在している可能性が示唆され、地下生物圏の存在が注目され始めている。これらの微生物は、深部地質環境における酸化・還元や溶解・沈澱に影響を与えている可能性がある。地下深部の微生物について基礎的な知見を得るため,岐阜県東濃地域において,微生物現存量や活性に関する調査研究を行った。地下水中の全菌数は、概ね107cells/ml(堆積岩層)106cells/ml(花崗岩層)であり、全般的に堆積岩層で一桁高くなっていた。一方、微生物の種類(形態)および形態種数は深度ごとにかなり異なっていた。酸化還元状態との関連を見ると、花崗岩層の深度180330mの酸化還元電位はFe2+/Fe(OH)3の酸化還元境界に相当し、ここに鉄関連細菌生菌数のピークが見られ、深度500m以深の酸化還元電位はHS/SO42-の酸化還元境界にあたり、硫酸還元菌の存在しうる酸化還元電位があると想定される深度帯(深度300500m)に硫酸還元の存在が認められた。深部地質環境における微生物の存在量と活性は、地下の地球化学プロセスと密接な関係にあることが示唆された。
堀田 政国*; 栗原 雄二*; 奥津 一夫*; 山本 卓也*; 雨宮 清*
JNC TJ8400 2000-022, 303 Pages, 2000/02
JNC-TJ8400-2000-022.pdf:10.42MB
本研究は、高レベル放射性廃棄物地層処分研究の補足情報の整理を実施したものである。検討項目は以下のとおりである。(1)側圧係数の変化に対する処分場仕様の影響評価(2)操業用遠隔機器に対する機能展開(3)処分費用算定用根拠情報の整理(4)地下深部で遭遇する現象への工学的対応策の把握(5)施工技術の選択(6)沿岸海洋底下処分概念の構築 側圧係数の影響検討においては、側圧係数が2の場合の処分坑道の形状、処分坑道離間距離、廃棄体埋設間隔および支保工の仕様を検討し、側圧係数1の場合と比較した。この結果に基づくレイアウト検討で、側圧係数2の場合には、坑道延長が1.5倍、総掘削量が1.8倍になることが示された。操業用遠隔機器に対する機能展開としては、封入装置、運搬装置、定置装置に対して、基本機能、遠隔操作に対する対応技術、想定される事故事象およびその対応を整理し、将来の開発計画を策定した。処分費用算定根拠情報に関しては、地層処分場の建設から閉鎖までの処分費用に関連する項目について調査・整理し、地上レイアウトおよび建設に関わる人員計画を検討した。また、地下空洞設備に際し遭遇する可能性のある切羽の崩壊や湧水などの現象について、対応策を既往の実績の調査により確認し、地下研への課題を整理した。施工技術に関しては、トンネル施工における計画管理の方法と事例について調査を行い、今後の課題をとりまとめた。沿岸海洋底下処分概念の構築に関しては、岩盤条件、設計条件、施工・品質管理等において陸水地域処分との対比を行い、沿岸海洋底下処分概念の実現性について検討した。
not registered
JNC TJ1400 99-001, 913 Pages, 1999/03
核燃料サイクル開発機構(以下、サイクル機構)では、原子力長計(平成6年6月)に示された「地層処分研究開発の基盤となる深部地質環境の科学的研究を着実に進めること」との方針に基づき地層科学研究を進めている。超深地層研究所は、サイクル機構が東濃鉱山とその周辺で行っている地層科学研究を一層拡充するためにサイクル機構用地の正馬様洞に設置するもので、地上施設と地下数百から1000mに至る地下施設とから構成される。本研究では、地下施設の全体レイアウトの設定及び基本設計レベルまでの施設検討、施設の施工と調査研究の実施を含めた研究全体の構成検討を行う。本年度は、平成9年度までに検討した地下施設の概念を踏まえて、調査研究項目の選定と研究全体の構成検討と、基本的な施工法と施工設備について検討を行った。
not registered
PNC TJ1449 98-002, 398 Pages, 1998/02
本研究は、地層処分システム全体の詳細検討を行い、我が国の自然環境条件に即した実現可能な処分施設の詳細仕様について検討するとともに、地層処分システムの設計解析手法の整備を進めることを目的とするものである。既往の研究成果及び昨年度実施した「地層処分システムの設計研究」の研究成果を踏まえ、本年度は以下の項目について検討を実施した。 1設計研究に係る条件整備 2人工バリア及び処分施設に関する設計・製作技術の検討 3処分施設に関する事前調査及び建設・操業・閉鎖に関する検討 4安全対策及び経済性に関する検討 1では、地層処分システムの具体例を示すための場である仮想地質モデルの作成、設計検討に用いる代表的な岩盤物性値の設定、設計の基本的考え方の整理等を行った。 2では、人工バリアシステム構築のための検討として、緩衝材の力学的安定性の検討、複合現象の評価解析、ガス発生・移行の検討、緩衝材の製作・施工技術に関する検討を行った。また、広域地下水流動解析、空洞安定解析を実施し、その結果に基づき 3の検討の前提となる処分場レイアウトを仮想地質モデル中に設計するとともに、設計した処分場の評価という位置づけで熱-水連成解析を行った。 3では、主として 2で設定した処分場の仕様に基づき、事前調査から閉鎖までの方法及び工程の検討を行うとともに、各段階におけるモニタリング項目の検討を行った。 4では、建設・操業・閉鎖において想定される事故事象の整理及び事故時の対策の考え方の整理、事前調査から閉鎖までの単価についてモニタリングも含めての調査・整理、地層処分施設における安全管理の考え方の整理を行った。
窪田 茂*; 秋好 健治*; 奥津 一夫*; 堀田 政国*; 雨宮 清*
PNC TJ1449 98-001, 1944 Pages, 1998/02
本研究は、地層処分システム全体の詳細検討を行い、我が国の自然環境条件に即した実現可能な処分施設の詳細仕様について検討するとともに、地層処分システムの設計解析手法の整備を進めることを目的とするものである。既往の研究成果及び昨年度実施した「地層処分システムの設計研究」の研究成果を踏まえ、本年度は以下の項目について検討を実施した。 1設計研究に係る条件整備 2人工バリア及び処分施設に関する設計・製作技術の検討 3処分施設に関する事前調査及び建設・操業・閉鎖に関する検討 4安全対策及び経済性に関する検討 1では、地層処分システムの具体例を示すための場である仮想地質モデルの作成、設計検討に用いる代表的な岩盤物性値の設定、設計の基本的考え方の整理等を行った。 2では、人工バリアシステム構築のための検討として、緩衝材の力学的安定性の検討、複合現象の評価解析、ガス発生・移行の検討、緩衝材の製作・施工技術に関する検討を行った。また、広域地下水流動解析、空洞安定解析を実施し、その結果に基づき 3の検討の前提となる処分場レイアウトを仮想地質モデル中に設計するとともに、設計した処分場の評価という位置づけで熱-水連成解析を行った。 3では、主として 2で設定した処分場の仕様に基づき、事前調査から閉鎖までの方法及び工程の検討を行うとともに、各段階におけるモニタリング項目の検討を行った。 4では、建設・操業・閉鎖において想定される事故事象の整理及び事故時の対策の考え方の整理、事前調査から閉鎖までの単価についてモニタリングも含めての調査・整理、地層処分施設における安全管理の考え方の整理を行った。
栗原 雄二*; 深沢 栄造*; 堀田 政国*; 窪田 茂*
PNC TJ1449 97-005, 207 Pages, 1997/03
本研究は、地層処分システム全体の詳細検討を行い、我が国の自然環境条件に即した実現可能な処分施設の詳細仕様について検討すると共に、地層処分システムの設計解析手法の整備を進めることを目的とするものである。既住の研究成果を踏まえ、本年度は以下の項目について検討を行っている。1)設計研究に係る前提条件の整備2)人工バリア及び処分施設に関する設計・製作技術の検討3)処分施設に関する事前調査及び建設・操業・閉鎖に関する検討4)安全対策及び経済性に関する検討この内1)については、我が国の水系パターンや断層間隔等の自然環境条件を踏まえた10km四方の仮想地形及び仮想地質構造モデルを結晶質岩と堆積岩について構築した。また、岩盤物性データの整備として力学、水理学、熱の分類でデータの収集を行うと共にひずみ軟化のデータ取得のための室内実験を実施し、データベースの整備を行っている。2)では、人工バリアの力学解析として個別現象の解析と複合現象の解析を実施し、前者からはオーバーパックの沈下量が約2mmという結果を得た。また、耐震安定性の評価では13地点の地震観測事例の調査を行い設計地震動の考え方を整理すると共に、既住の耐震設計手法の調査を行いその考え方を整理した。連成現象については、廃棄体の熱に起因する地下水の対流による熱の移流を評価するための熱-水連成解析を実施した。3)では、事前調査項目の整理として、地質学特性、岩盤力学特性、水理学特性、地化学特性の設計入力データ項目をまとめた。建設・操業・閉鎖の各段階については、必要なモニタリング項目の整理を行うと共に、各段階における実施事項の手順及び工程の検討を行った。また、閉鎖技術については関連する物性値の取得状況の整理、核種の半減期及び分配係数や侵出条件のプラグ効果に対する影響を評価するための核種移行解析、支保工の撤去に関する検討を実施した。4)ではFEPの整理と対策として建設・操業・閉鎖で想定される事故事象を整理し、その対策の検討を行うと共に、操業と閉鎖に関る単価の調査と整理を行った。
栗原 雄二*; 深沢 栄造*; 堀田 政国*; 窪田 茂*
PNC TJ1449 97-004, 901 Pages, 1997/03
本研究は、地層処分システム全体の詳細研究を行い、我が国の自然環境条件に即した実現可能な処分施設の詳細仕様について検討すると共に、地層処分システムの設計解析手法の整備を進めることを目的とするものである。既住の研究成果を踏まえ、本年度は以下の項目について検討を行っている。1)設計研究に係る前提条件の整備2)人工バリア及び処分施設に関する設計・製作技術の検討3)処分施設に関する事前調査及び建設・操業・閉鎖に関する検討4)安全対策及び経済性に関する検討この内の1)については、我が国の水系パターンや断層間隔等の自然環境条件を踏まえた10km四方の仮想地形及び仮想地質構造モデルを結晶質岩と堆積岩について構築した。また、岩盤物性データの整備とての力学、水理学、熱の分類でデータの収集を行うと共にひずみ軟化のデータ取得のための室内試験を実施し、データベースの整備を図っている。2)では、人工バリアの力学解析として個別現象の解析と複合現象の解析を実施し、前者からはオーバーパックの沈下量が約2mmという結果を得た。また、耐震安定性の評価では13地点の地震観測事例の調査を行い設計振動の考え方を整理すると共に、既住の耐震設計手法の調査を行いその考え方を整理した。連成現象については、廃棄体の熱に起因する地下水の対流による熱の移流を評価するための熱-水連成解析を実施した。3)では、事前調査項目の整理として、地質学特性、岩盤力学特性、水理学特性、地化学特性の設計入力データ項目をまとめた。建築・操業・閉鎖の各段階については、必要なモニタリング項目の整理を行うと共に、各段階における実施事項の手順及び工程の検討を行った。また、閉鎖技術については関連する物性値の取得状況の整理、核種の半減期及び分配係数や侵出条件のプラグ効果に対する影響を評価するための核種移行解析、支保工の撤去に関する検討を実施した。4)では、FEPの整理と対策として建設・操業・閉鎖で想定される事故事象を整理し、その対策の検討を行うと共に、操業と閉鎖に係る単価の調査と整理を行った。
吉岡 直也*; 土原 久哉*; 堀田 政国*; 木下 直人*
PNC TJ1449 96-008, 189 Pages, 1996/03
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。
吉岡 尚也*; 土原 久哉*; 堀田 政国*; 木下 直人*
PNC TJ1449 96-007, 349 Pages, 1996/03
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(土被り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、加速度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・岩石物性基いた有限要素法と個別要素法による掘削解析から、行動掘削前の対象領域における力学状況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後の岩盤内応用・変形状態の推定ができた。
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PNC TJ1449 96-006, 288 Pages, 1996/03
岩盤内に空洞を掘削した場合、その周辺岩盤には不飽和領域が発生すると考えられる。この不飽和領域では、酸素を含んだ空気の侵入により岩盤の酸化還元状態が変化し、これに伴い岩盤中の物質移行特性が変化することが考えられる。しかし、現段階ではこの不飽和領域の範囲を定量的に把握する手法は確立されていない。本研究は、今後数年のうちに岩盤中の不飽和領域をある程度定量的に把握できるための計画手法を開発することを最終目的としている。今年度は(1)不飽和領域のメカニズムに関する基礎研究、(2)不飽和領域の計測手法に関する基礎研究に関して、岩石試料を用いた室内実験を行い、基礎的な知見を得た。
今井 久*; 雨宮 清*; 西田 薫*; 林 為人*; 雷 興林*; 先名 重樹*
PNC TJ1449 96-005, 76 Pages, 1996/03
岩盤内に空洞を掘削した場合、その周辺岩盤には不飽和領域が発生すると考えられる。この不飽和領域では、酸素を含んだ空気の侵入により岩盤の酸化還元状態が変化し、これに伴い岩盤中の物質移行特性が変化することが考えられる。しかし、現段階ではこの不飽和領域の範囲を定量的に把握する手法は確立されていない。本研究は、今後数年のうちに岩盤中の不飽和領域をある程度定量的に把握できるための計測手法を開発することを最終目標としている。今年度は(1)不飽和領域のメカニズムに関する基礎研究、(2)不飽和領域の計測手法に関する基礎研究に関して、岩石試料を用いた室内実験を行い、基礎的な知見を得た。
入矢 桂史郎*; 久保 博*; 黒木 泰貴*; 向井 悟*; 北尾 秀夫*; 石原 義尚*; 根山 敦史*
PNC TJ1449 96-002, 71 Pages, 1996/03
TRU廃棄物処分システムの人工バリア材として想定されるセメント系材料とベントナイトの核種移行にかかわる化学的評価を行うために、以下の研究を実施した。1.人工バリア材の変質挙動に関する研究として、先ず、各種セメントの特性及びセメント硬化体の化学的性質に関する調査を行い、TRU廃棄物処分場に適したセメント系材料の選定を行った。また、コンクリート間隙水の化学的変遷挙動を解析的にフィードバックできる促進試験法を開発した。さらに、ベントナイトの変質について、pH及び温度による促進試験を実施した結果、ナトリウム型からカルシウム型への転移、C-S-H系化合物の生成が認められた。2.カルシウム型化ベントナイト中の核種の吸着データを取得するために、以下の研究を実施した。(1)高pH、低Ehでの核種の化学形態をプルベー線図に基づいて推定し、雰囲気に依らず安定な核種、種々の酸化状態をとる核種を明らかにした。(2)カルシウム型化ベントナイトに対するCs、Iの分配係数を、雰囲気制御下においてバッチ法により、測定した。(3)圧縮ベントナイトを用いてH-3、Cs-134、I-131、Np-237の拡散実験を実施し、見かけの拡散係数を求めた。その結果、Ca型とNa型でトリチウムの拡散係数はほぼ同じであった。また、CsとNpの拡散係数は、Na型よりもCa型の方が低めであったが、その差は1桁以内であった。3.TRU廃棄物の処分システムの挙動のうち、化学反応と物質移行現象を対象として、前年度に改良した解析コード(TRACE-94)について、複数鉱物に関するコンクリート/水相互作用ならびに高速モデルが取り扱えるようコードの改良、改良したコードの数値的な精度を確認するための検証解析、改良したコードの実現象への適用性を確認するための確証解析、及び検証・確証されたコード(TRACE-95)を用いて人工バリアシステムの化学挙動評価を行い、バリアの緩衝性について検討した。