坑道周辺岩盤の概念再構築に関する研究; 平成26年度(委託研究)

小島 圭二*; 大西 有三*; 青木 謙治*; 杤山 修*; 西垣 誠*; 登坂 博行*; 吉田 英一*; 村上 裕晃; 笹尾 英嗣

JAEA-Research 2015-017, 54 Pages, 2015/12

JAEA-Research-2015-017.pdf:17.3MB

本報告書は、地層処分におけるニアフィールドコンセプトをより現実的に再構築する研究に関するものである。平成27年度は、当委員会の最終年度に当たるため、ニアフィールドコンセプトの再構築に関する検討概要と基本的考え方のまとめを行った。また、委員会での検討事項を整理して、「現実的なニアフィールドコンセプトの再構築」の残された課題を抽出した。特に、「2011年東日本大震災」後に、安全に関する社会のパラダイムが大きくシフトしたことを考慮して、地層処分に関して、社会が従来の安全概念では受け入れがたくなっていると考えられる事項も整理した。また、地下研究施設/ニアフィールド領域で実証可能な、地層処分「必須の重要事項」への対応を検討した。これらを通して、今後の地層処分/ニアフィールド領域の研究開発の方向を示した。

坑道周辺岩盤の概念再構築に関する研究; 平成24年度(委託研究)

小島 圭二*; 大西 有三*; 青木 謙治*; 杤山 修*; 西垣 誠*; 登坂 博行*; 吉田 英一*; 尾方 伸久

JAEA-Research 2013-015, 21 Pages, 2013/11

JAEA-Research-2013-015.pdf:10.41MB

本報告書は、地層処分におけるニアフィールド(NF)コンセプトをより現実的に再構築する研究に関するものである。地層処分施設における地下坑道周辺岩盤を含むニアフィールドでの、現実的な核種移行シナリオとして、地層処分場の 掘削操業期間閉鎖後の時系列変化を、ステージ0IVの5段階に区分して、提示することを試みた。特に地層処分場の閉鎖後の時空間における「場」の状態に着目し、各時空間断面において「場」の環境要因が連成して変化する現実的な「場」の状態の設定を行うことを2012年度の目標とし、各時空間断面における「場」の状態や要因の相互作用の網羅性を重要視し、次年度以降の検討課題のリストを提示した。

Estimation of three-dimensional stress distribution and elastic moduli in rock mass of the Tono area

奈良 禎太*; Cho, S. H.*; 吉崎 貴哉*; 金子 勝比古*; 佐藤 稔紀*; 中間 茂雄; 松井 裕哉

International Journal of the JCRM (Internet), 7(1), p.1 - 9, 2011/01

本研究は原位置における初期応力測定結果等から広域的な応力場及び岩盤の弾性係数を同時に評価するための3次元有限要素法による逆解析手法を示したものである。本研究では、3次元応力場の評価精度を向上させるため、弾性係数の異なる不均質な地層モデルを考慮し、東濃鉱山,正馬様用地及び瑞浪超深地層研究所用地を含む領域の広域的な応力場の逆解析に適用した。

深部地質環境の調査解析技術の体系化に関する研究; 平成20年度(委託研究)

小島 圭二*; 大西 有三*; 渡辺 邦夫*; 西垣 誠*; 登坂 博行*; 嶋田 純*; 青木 謙治*; 杤山 修*; 吉田 英一*; 尾方 伸久; et al.

JAEA-Research 2009-055, 145 Pages, 2010/02

JAEA-Research-2009-055.pdf:55.53MB

本研究では、地表から地下深部にいたる地質環境を把握するための調査・解析技術の体系化を目標に、(1)「第2次取りまとめに基づく深部地質環境の調査・解析技術の実用化に向けた課題に関する研究」,(2)「調査・解析手法の高度化・体系化に関する研究」を実施して次のような成果を得た。(1)に関しては、今年度は特に処分技術,地質環境の分野の課題について、具体的な試験・調査と計測・解析を実施した。また、その成果を踏まえて、安全評価の分野も加えた中間分野の研究課題を抽出し、ニアフィールド(NF)コンセプトの再構築に関する具体的な項目を検討した。(2)に関しては、日本原子力研究開発機構の調査研究計画の中から抽出された課題に基づき、調査・解析の高度化・実用化の研究開発の観点から、従来から実施している基礎的な要素技術の研究・開発の成果を取り込み、より具体的な現場の技術課題に資する研究を実施して、実用化に向けた研究・開発をより進展させた。また、これらの調査研究の進展とあわせて、今年度は、平成21年度に予定されている本委員会が実施してきた研究開発の「総括報告書の取りまとめ」の方向性について検討した。

深部地質環境の調査解析技術の体系化に関する研究; 平成18年度(委託研究)

小島 圭二*; 大西 有三*; 渡辺 邦夫*; 西垣 誠*; 登坂 博行*; 嶋田 純*; 青木 謙治*; 杤山 修*; 吉田 英一*; 尾方 伸久; et al.

JAEA-Research 2008-042, 236 Pages, 2008/04

JAEA-Research-2008-042.pdf:23.43MB

地表から地下深部にいたる地質環境を把握するための調査・解析技術の体系化を目標に、(1)「第2次取りまとめに基づく深部地質環境の調査・解析技術の実用化に向けた課題に関する研究」, (2)「調査・解析手法の高度化・体系化に関する研究」を実施して次のような成果を得た。(1)に関しては、処分技術,安全評価,地質環境の各分野の課題のうち、具体的な試験・計測と解析・分析を実施した。またその成果を踏まえて、それぞれの中間分野の研究課題を抽出し、各課題の連携の仕方についての検討を行った。本年度は、各分野の中間領域に関する要素研究とともに、NFC構築の具体的な検討を実施した。(2)に関しては、日本原子力研究開発機構の調査研究計画の中から抽出された課題に基づき、調査・解析の高度化・実用化の研究開発の観点から、当研究会のメンバーが実施している基礎的な要素技術の研究・開発の成果を取り込み、より具体的な現場の技術課題に資する研究を実施した。さらに、研究・開発について、その成果の評価と実用化への道を議論した。また、これらの調査研究の進展と併せて、日本原子力研究開発機構が実施中の超深地層研究所計画の第2段階の当面の問題に関する意見交換を行った。

深部地質環境の調査・解析技術の体系化に関する研究(平成16年度)

小島 圭二*; 大西 有三*; 渡辺 邦夫*; 西垣 誠*; 登坂 博行*; 嶋田 純*; 青木 謙治*; 杤山 修*; 吉田 栄一*

JNC TJ7400 2005-081, 337 Pages, 2005/02

JNC-TJ7400-2005-081.pdf:39.72MB

地表から地下深部にいたる地質環境を把握するための調査・解析技術の体系化を目標に、「深部地質環境の調査・解析技術の実用化に向けた研究開発課題に関する研究」、「深部地質環境の調査・解析手法の高度化・体系化に関する研究」を実施した成果を取りまとめた。

深部地質環境の調査・解析技術の体系化に関する研究(平成15年度)

小島 圭二*; 大西 有三*; 渡辺 邦夫*; 西垣 誠*; 登坂 博行*; 嶋田 純*; 青木 謙治*

JNC TJ7400 2004-008, 234 Pages, 2004/02

JNC-TJ7400-2004-008.pdf:11.02MB

本年度は、地表から深部にいたる地質環境を把握するための調査・解析技術の体系化を目標に、(1)「深部地質環境の調査・解析技術の実用化にむけた研究開発課題に関する研究」(2)「深部地質環境の調査・解析手法の高度化・体系化に関する研究」を、前年度に引き続き実施して次のような成果を得た。(1)に関しては、前年度抽出した、1)処分技術、2)安全評価、3)地質環境の各分野の課題のうち、次の項目について、具体的な試験・計測と解析・分析を実施した。またその成果を踏まえて、それぞれの中間分野の研究課題についての検討をおこなった。1)処分技術の観点で抽出された深部地質環境の調査・解析技術に関する研究: ・微小破壊音(AE)計測による、掘削影響領域(EDZ)の評価技術 ・低透水性岩盤に対するフラクチャーシーリング技術 2)安全評価の観点で抽出された深部地質環境の調査・解析技術に関する研究: ・放射性核種の移行過程で重要な、金属含水酸化物(非晶質)の沈殿生成と安定性、結晶性酸化物への変化 3)地質環境の観点で抽出された深部地質環境の調査・解析に関する研究: ・地下施設で遭遇すると考えられる断層周辺の割れ目分布特性と長期的な挙動予測 ・岩盤割れ目の2次的物質(鉄酸化物・炭酸塩など)による自然のシーリング過程と物質移動への長期的影響 (2)に関しては、JNCが計画・実施中の、サイトを特定した調査・解析の高度化・体系化の研究開発の流れに、当委員会メンバーが常日頃おこなっている、どちらかというと基礎的な要素技術の研究・開発の成果を高度化技術として取り込めるか、下記の項目の研究・開発について、その成果の評価と実用化への道を議論した。1)割れ目系岩盤の水理解析への遺伝的アルゴリズムの導入 2)割れ目岩盤中の水みちのトレーサー試験解析ツールの適用性評価 3)光ファイバーを用いた、地盤内の水温・水圧計測システム 4)物質移行と広域地下水循環系のモデリングング 5)安定同位体による地下水流動機構の把握

3次元応力場の同定手法に関する研究

水田 義明*

JNC TJ7400 2001-012, 65 Pages, 2002/03

JNC-TJ7400-2001-012.pdf:1.93MB

平成13年(2001年)12月19日から発足した本委託研究の目的は,ある領域内の数箇所の試錐孔で得られた初期応力測定結果およびその領域の3次元地質構造に基づき、3次元領域内の初期応力分布を評価し得る解析手法の確立を目的としている。また,この目的のために(1)全体研究計画の策定,(2)本研究実施に必要となる既存情報の整理,(3)本研究実施に適切と思われる解析手法の選定などを行うものとし,研究委員会を設立した。平成14年(2002年)1月と2月にそれぞれ1回づつ研究委員会を開催して,研究対象領域および研究の進め方に間する方針など全体研究計画の検討を行った。その結果,まず,既存データの収集・整理が可能であり,かつ検証データの取得までが現実的に実施可能と考えられる東濃鉱山,正馬様用地のほか,少なくとも既存データの収集・整理が可能である釜石鉱山を研究対象領域とすることとなり,現在,これらの対象領域に関する既存データの収集・整理・およびそれらのデータセットを用いた数値解析用モデル作成ツールの開発を実際に行っている。また,有限要素法による地形モデル作成のための専用ツールについては,そのフレームがすでに出来上がりつつある。この専用ツールによれば数値地図を入力することにより解析に供されるモデルを作成することができる。また,この専用ツールの作成手法は有限差分法によるモデル作成にも適用でき,また、境界要素法によるモデル作成にも応用することができる。さらに,本研究で作成された地質構造に関する数値地図を読み込めば,地下の地質情報もモデルに取り組むことができる。ただし,本年度の研究としては,日本全国にわたる地形に関する数値地図をもとにして,モデル作成ツール開発のためのフレームを確立する。つぎに,収集・整理された既存データをデータセットとしてコンピューター内に収納し,これらを画像表示するシステムを用いて3次元的な応力分布を定量的に把握・評価し得る手法を構築する過程での数値解析の手法としては,有限要素法だけでなく有限差分法・境界要素法も用いることとする。本委託研究における本年度の研究委託期間が平成13年12月19日から平成14年3月1日と短期間であることから,本年度の研究成果としては,既存データの収集・整理,それらをデータセットとしてコンピューター内に収納し,自在いアウトプットできるシス

インシチュ・リーチング採鉱技術開発

山内 睦文*

PNC TJ7552 98-003, 114 Pages, 1998/02

PNC-TJ7552-98-003.pdf:4.31MB

(社)資源・素材学会は,動力炉・核燃料開発事業団より,インシチュリーチング採鉱技術開発の研究を委託され,そのため委員会を発足させた。本委員会の研究目的は、インシチュリーチング採鉱法の現状と将来展望をまとめたものである。当初5ヶ年の計画であったが,諸般の事情から平成9年度のみの研究となった。単年度の研究であるため,意を尽くせぬ点も多々あるが,委員各位の努力と事業団からも多大な協力を得られたことにより,まとまりのある研究成果が得られたものと考えている。第1章では,近年堆積型のロールフロント鉱床がインシチュリーチング採鉱法(以下ISL採鉱法と記す)に適していることが判明し、今では世界のウラン生産量の1割をこの技術で生産していることを述べた。又将来的にも有望視されているカザフスタン等の中央アジア地域を視野に入れて調査研究を実施したことを述べている。第2章では,ISL採鉱法の歴史と現状について述べ,次に在来型採鉱法では高品位不整合型鉱床を対象とし,ISL採鉱法では低品位ウラン鉱床を対象とするように分極化して来たことを述べている。更にISL採鉱法の適用条件,開発方法について述べている。又,ISL採鉱法と在来法との比較を米国に於ける実例について説明した。第3章では,ISL採鉱法の課題として,実収率の問題があること,および閉山後の修復工事の必要性について述べた。第4では,ISL採鉱法を採用しているウラン鉱床の実例について記述した。即ちISL採鉱法に適した鉱床が,堆積型のロールフロント型鉱床であり、実例として,カザフスタンでISL採鉱法を適用している鉱床ついて詳しい記述をしている。第5章では,まず坑井の掘削法について述べた。ここでは,スピンドル型,ロータリー型およびダウンザホール型という3種の採掘機械につて,夫々の特徴について述べると共に,適用深度の検討についても記述した。次に坑井の仕上げについては,岩盤の状況に応じたケーシングの使用法やケーシングの材質の選定等について述べた。第5章では,まず坑井の掘削法につい

レーザー干渉式岩盤歪計の改良及び設置

原田 謙三*

JNC TJ7400 2005-008, 39 Pages, 1997/03

JNC-TJ7400-2005-008.pdf:6.62MB

本研究は、「地震に関する調査研究」の一環として、岩手県釜石鉱山の坑内にレーザー干渉式岩盤歪計を設置し、その観測結果を取りまとめたものである。