報告書番号

N10018

タイトル（和文）

遠心力載荷装置を用いた高レベル放射性廃棄物処分場周辺の長期挙動評価（その１）－超長期遠心載荷岩盤実験装置と遠心力模型試験法の開発－

タイトル（英文）

Simulation of ultra-long term behavior in HLW near-field by centrifugal model test (Part 1)- Development of centrifugal equipment and centrifuge model test method -

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施設周辺（ニアフィールド）の長期挙動評価のため，長時間連続運転可能な遠心力載荷装置，遠心場の相似則に基づく時間短縮の効果を利用した縮尺模型上で熱－水－応力連成現象を再現できる遠心力模型試験法の開発を行った。開発された超長期遠心載荷岩盤実験装置（CENTURY5000-THM）は，最長6ヶ月の連続運転を可能とすることで遠心加速度100G付与時に実物換算時間で5000年相当のニアフィールドの挙動が評価可能である。同装置を用い物性値が既知なナイロンブロック供試体を圧力容器により種々の応力条件で載荷を行った結果，11日間の連続運転および機器の制御・計測が可能であった。また，廃棄体周辺模型の医療用X線CT装置による撮影の結果，模型を適切な方向に設置すれば模擬廃棄体（金属）による虚像を低減でき，模型内部の物理的変化が評価可能であった。以上から，遠心力模型試験法による処分施設の長期挙動評価の可能性を示した。

概要 （英文）

The objective of this paper is to develop a centrifugal equipment which can continuously be run for a long time and a model test method in order to evaluate a long term behavior which is a coupled thermo-hydro-mechanical processes in the high level wastes geological disposal repository and the neighborhood (called "near-field"). The centrifugal equipment of CRIEPI, "CENTURY5000-THM", developed in the present study is able to run continuously up to six months. Therefore, a long term behavior in the near-field can be simulated in a short term, for instance, the behavior for 5000 equivalent years can be simulated in six months by centrifugalizing 100 G using a 1/100 size model. We carried out a test using a nylon specimen in a centrifugal force field of 30 G and confirmed the operations of CENTURY5000-THM, control and measurement for 11 days. As the results, it was able to control the stress in the pressure vessel and measure the values of strain, temperature and pressure. And, as a result of scanning the small model of near-feild including the metal overpack,bentonite buffer and rock by a medical X-rays CT scanner, the internal structure of the model was able to be evaluated when the metal artifact was reduced. From these results, the evaluation for a longterm behavior of a disposal repository by the method of centrifugal model test became possible.

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