| 研究課題/領域番号 |
17H03301
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
地盤工学
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| 研究機関 | 埼玉大学 |
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研究代表者 |
川本 健 埼玉大学, 理工学研究科, 教授 (50292644)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2018年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2017年度: 11,830千円 (直接経費: 9,100千円、間接経費: 2,730千円)
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| キーワード | ベントナイト / 物質移動 / 微視的構造解析 / ガス拡散 / 熱伝導 / 物資移動 / 膨潤 / 微視的構造 / 放射性廃棄物 / 地層処分 / 地盤環境工学 / 放射性廃棄物地層処分 |
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| 研究成果の概要 |
放射性廃棄物地層処分において廃棄物収納容器と周辺地盤の間を充填する材料として、ベントナイトの利用が検討されている。本研究では異なる相対湿度・充填密度条件の顆粒状及びブロック状ベントナイトを用いて、マイクロフォーカスX線CTを用いた微視的構造観察、物質移動係数を評価し、その数理モデル構築を試みた。その結果、ベントナイト内部均質化は細粒・粗粒分比率で定量的に評価でき、顆粒状ベントナイトのガス拡散係数・通気係数は、有効気相率を考慮した予測モデルで上手く表現できること等が明らかとなった。これらの知見は、放射性廃棄物地層処分における充填材内部の物質動態評価や長期安定性評価に活用されることが期待される。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
放射性廃棄物地層処分におけるベントナイト充填材内部の物質動態を把握するためには、媒体中の水・熱・ガス等の各種物質の移動係数を適切に評価する必要がある。本研究を通して得られた水分吸着（吸水）課程における内部均一化の定量的評価法やガス拡散係数・通気係数予測モデルは、これらの物質動態解析に直接的に組み込まれるものであり、その工学的意義は高い。今後、熱移動や力学挙動との連成解析を行うことにより、ベントナイト充填材の長期安定性を適切に評価できることが期待される。
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