報告書番号

N11040

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２）－ニアフィールド模型試験法の確立と等方応力拘束条件下における長期挙動－

タイトル（英文）

Simulation of ultra-long term behavior in HLW near-field by centrifugal model test (Part 2)- Near-field model test method and long term behavior in isotropic stress-state conditions -

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，遠心力場の相似則に基づく縮尺模型を用いた遠心力載荷模型試験を行った。縮尺模型は模擬処分孔1孔を整形した岩盤，緩衝材，廃棄体から成る。模型は圧力容器に封入された後，地圧を変数として30Gの遠心力場において最長約2ヶ月（実物換算時間約165年相当）の試験を行った。この結果，岩盤の影響を考慮しない既往のひずみ拘束条件下の遠心力模型試験結果と異なり，廃棄体の移動量，緩衝材の土圧が負荷した応力により変化し，かつ本実験の期間内において収束しないことが分かった。すなわち地圧と時間経過に応じた岩盤と緩衝材の力学的相互作用によって，移動量・土圧が地圧依存性・時間依存性を生じることを実験的に初めて明らかにした。以上，ニアフィールドの長期挙動評価では，処分施設の深度に応じて作用する岩盤と緩衝材の力学的相互作用の影響を考慮する必要があると考える。

概要 （英文）

The objective of this paper is to evaluate a long term behavior which is a coupled thermo-hydro-mechanical processes in the near-field of a geological repository for high-level radioactive waste (HLW) disposal by the centrifugal model test. The model specimen consists of rock mass, bentonite buffer and model waste. The model specimen was enclosed with the pressure vessel and centrifugal model tests were conducted at 30 G of centrifugal force field in isotropic stress-state conditions with confining pressures of 2 to 10 MPa and injecting water from the bottom of model specimen. As a result, we observed the strain of rock mass, soil pressure of bentonite and displacement of overpack with the change of effective stress, and demonstrated that these measured values had the confining pressure and time dependency originated in the deformation of the bedrock surrounding the bentonite buffer. It is inferred that the converged value and time of the bentonite pressure and displacement of overpack are different according to the deformation of the disposal hole and bentonite buffer due to the geomechanical interaction between the buffer and the bedrock. We experimentally suggest that the stability of HLW in the bentonite buffer depends on the earth pressure and stiffness of surrounding bedrock in the HLW geological disposal repository.

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