報告書番号

N07002

タイトル（和文）

スウェーデン・ハードロック地下研究施設における高レベル放射性廃棄物処分のための国際共同研究(その9)―人工バリアタスクフォースにおけるベントナイトの室内加熱浸透試験の解析―

タイトル（英文）

CRIEPI and SKB Cooperation Report No.9 - Analyses of heating infiltration tests in Task-Force on Engineered Barrier System -

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

高レベル放射性廃棄物処分において人工バリア周辺に発生する熱・水・応力の連成挙動の予測評価は世界的に重要な課題と認識されており，スウェーデンSKBが主催する国際共同研究において上記の予測評価に使用する数値解析コードの検証・高度化を目指した「人工バリアタスクフォース」が開始された．その中で，ベントナイト供試体に温度勾配を与えて水を浸透させる試験をベンチマーク問題として解析を実施した．それにより，当所の開発した解析コードLOSTUFの予測精度を確認するとともに，感度解析により精度向上の課題を抽出した．加熱による温度の経時変化については精度良く再現することができたが，注入面から離れた位置で水の浸透に伴う相対湿度の上昇が早く現われる結果となった．膨潤による隣接領域の透水性の変化をモデル化する必要がある．また，水の浸透に伴い発生する膨潤圧の上昇傾向を再現することができた．

概要 （英文）

In a repository of high-level radioactive waste (HLW), complex thermal, hydraulic and mechanical (THM) phenomena will take place, involving the radiogenic heating from the vitrified waste, infiltration of ground water and swelling pressure in the buffer. The capability of modeling such coupled phenomena is of particular importance to the repository design and the safety assessment. CRIEPI has developed the THM coupling code LOSTUF for evaluating the phenomena that will take place around the engineered barrier system (EBS). In 2004, Task Force on EBS started at the Aspo HRL international Joint Committee in order to verify the capability to model THM and gas migration processes in both unsaturated and saturated bentonite buffer. CRIEPI also decided to participate in the Task Force on EBS to validate and develop its numerical code LOSTUF.
Two laboratory THM coupled experiments conducted by two different organizations were adopted as benchmark 1.1. One is Mock-up test conducted by CEA, and the other is infiltration test conducted by CIEMAT. In the comparison between measured data and numerical results, following conclusions are obtained: (1) LOSTUF can reproduce the temperature distribution and its variation especially undder 100 degreeC conditions, (2) the increase of relative humidity during infiltration is more rapid in numerical results than measured data, and intrinsic permeability and tortuosity must be calibrated in the numerical analysis using LOSTUF, (3) LOSTUF can reproduce the tendency of the increase of the swelling pressure. In situ prototype tests will be simulated in the next benchmark.

報告者

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