緩衝材の性能劣化vs天然バリアの性能向上：地層処分バリア材間の経時的相互関係の解明

• Project/Area Number: 25K01324
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 22030:Geotechnical engineering-related
• Research Institution: Tottori University
• Principal Investigator: 河野 勝宣 鳥取大学, 工学部, 准教授 (60640901)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 金澤 伸一 新潟大学, 自然科学系, 准教授 (20580062) ; 加藤 昌治 旭川工業高等専門学校, 機械システム工学科, 准教授 (10250474) ; 金氏 裕也 鳥取大学, 工学研究科, 助教 (20778013)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2029-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥18,590,000 (Direct Cost: ¥14,300,000、Indirect Cost: ¥4,290,000); Fiscal Year 2028: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000); Fiscal Year 2027: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000); Fiscal Year 2026: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000); Fiscal Year 2025: ¥5,590,000 (Direct Cost: ¥4,300,000、Indirect Cost: ¥1,290,000)
• Keywords: 地層処分 / ベントナイト緩衝材 / 流出・侵入 / 鉱物析出 / 天然バリア

Outline of Research at the Start

地層処分における地下施設閉鎖後，地下水の浸潤・浸食に伴うベントナイト緩衝材の流出が懸念されている．これは緩衝材の性能を低下させる負の効果である．一方，緩衝材の流出や鉱物析出による岩盤亀裂部の閉塞は，岩盤のバリア性能を高める正の効果であるとも言える．本研究は，緩衝材の「浸食による流出」と「膨潤圧による亀裂への侵入」，岩盤亀裂内で起こる「鉱物析出」の3つの現象を同時に取り扱い，これらの現象の経時的相互関係と一連のプロセスを理論的考察を含めた解析と実験により定量的に明らかにする．これらの結果から，緩衝材の亀裂への流出・侵入と岩盤亀裂内での鉱物析出が天然バリアの性能向上に寄与するための条件を明示する．