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J-GLOBAL ID：201202262376054510   整理番号：12A1037321

緩衝材中の化学影響評価に向けた熱-水-応力-化学連成解析モデルの開発

Development of Numerical Model on the Coupled Thermo-Hydro-Mechanical-Chemical Process for the Assessment Methodology of Chemical Effects in the Buffer Material

著者 (6件)： 木村誠 (ハザマ) ,  木村誠 (日本原子力研究開発機構) ,  九石正美 (日本原子力研究開発機構) ,  藤田朝雄 (日本原子力研究開発機構) ,  中間茂雄 (日本原子力研究開発機構) ,  鈴木英明 (日本原子力研究開発機構)
資料名： 日本原子力研究開発機構JAEA-Research(Web)
号： 2010-034  ページ： WEB ONLY  発行年： 2010年10月 
JST資料番号： U0304A  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： 日本 (JPN)  言語： 日本語 (JA)

抄録/ポイント： 高レベル放射性廃棄物の地層処分において,廃棄体定置後から緩衝材が再冠水に至るまでの過渡的な期間にニアフィールドで形成される熱的,水理学的,力学的,地球化学的作用が相互に影響し合う複雑な場のうち,塩濃縮・析出現象をはじめとする緩衝材中の化学影響に重きを置いた熱-水-応力-化学連成解析モデルの高度化を進めている。本報告では,これまで高度化を進めてきたモデルで考慮されている連成事象の理論・法則や制約条件を整理した。また,米国ローレンスバークレー国立研究所で開発が進められている気液二相流を考慮した連成解析コード(TOUGHREACT)との比較解析を通じて,単相流と二相流モデルの違いによる解析結果への影響を評価した。さらに,これまで実施してきた塩濃縮試験結果を整理するとともに,解析モデルの適用性を確認するために,試験結果に対する検証解析を実施した。その結果,浸潤挙動や温度分布,移行元素濃度や鉱物の溶解沈殿挙動が傾向や幅ともに再現可能な範囲となったことから,不飽和緩衝材中の物質移行や地球化学反応を伴う塩濃縮析出現象に関する熱-水-応力-化学連成解析モデルとしての適切性を示唆する結果が得られた。さらに,幌延深地層研究計画で得られている調査結果に基づいた仮想的地質環境を設定し,ニアフィールドの解析を実施することで,ガラス固化体からの崩壊熱の発生や地下水の浸潤に伴う,ニアフィールドの化学的な環境の変化を定量的に例示した。崩壊熱の発生に伴う地下水の浸潤過程において,緩衝材内が不飽和状態にある期間内にはオーバーパックと緩衝材の境界で塩類が濃縮・析出し,長期的には濃縮塩類が溶解・逸散するというシナリオに整合する傾向を示す結果が得られた。(著者抄録)

シソーラス用語： 高レベル廃棄物 ,  数値解析 ,  *地中処分 ,  地球化学 ,  崩壊熱 ,  *環境放射性核種移動 ,  *緩衝材 ,  容器 ,  *再冠水 ,  深地層処分
準シソーラス用語： *高レベル放射性廃棄物 ,  連成解析 ,  地層処分 ,  オーバーパック

分類 (1件)： 放射性廃棄物  (MB05000Y)

引用文献 (93件)：

• Across , D. , Bruno , J. and Karnland O. (2003): Geochemical model of the granite-bentonite-groundwater interaction at Äspö HRL (LOT experiment), Applied Clay Science 23, pp.219-228.
• Atkinson, A., Hearne, J.H. and Knights, C.F. (1987): Aqueous chemistry and thermodynamics modeling of CaO-SiO₂-H₂O gels , RADIOACTIVE WASTE MANAGEMENT RESEARCH PROGRAMME 1986/87.
• Arthur Randolph C., Sasamoto Hiroshi, Oda Chie, Honda Akira, Shibata Masahiro, Yoshida Yasushi and Yui Mikazu (2005): Development of Thermodynamic Database for Hyperalkaline, Argillaceous Systems (Research Document), JNC TN8400 2005-01O.
• Bear, J. (1972): Dynamics of Fluids in Porous Media, American Elsevier, pp.111-115.
• 電気事業連合会,核燃料サイクル開発機構(2005):TRU廃棄物処分技術検討書-第2次TRU廃棄物処分研究開発取りまとめ-,JNCTY14002005-013,FEPCTRU-TR2-2005-02.

タイトルに関連する用語 (8件)： 緩衝材 ,  化学 ,  影響評価 ,  水 ,  応力 ,  連成解析 ,  モデル ,  開発