| 研究課題/領域番号 |
19K15489
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分31020:地球資源工学およびエネルギー学関連
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| 研究機関 | 鳥取大学 |
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研究代表者 |
河野 勝宣 鳥取大学, 工学研究科, 准教授 (60640901)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2021年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2020年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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| キーワード | 放射性廃棄物地層処分 / 人工バリア材 / 天然バリア材 / ベントナイト / 粘土鉱物 / 変質 / 膨潤圧 / 透水係数 / 地層処分 / 化学的変質 / 隙間充填性 / 巨視き裂を含む岩石 / 透水性 / バリア材 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
地層処分において，人工バリア材の変質による膨潤性能や透水性能の低下は，緩衝材の性能を劣化させる負の効果である反面，変質によるベントナイトの粘性の低下等により，天然バリア材中の亀裂を閉塞させてバリア機能を高めるといった正の効果と捉えることもできる．本研究では，人工バリア材（ベントナイト）の性能劣化に及ぼす変質タイプの影響を明らかにするとともに，変質ベントナイトの亀裂閉塞による岩盤の性能向上の関係性を明らかにする．
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| 研究成果の概要 |
放射性廃棄物の地層処分において，ベントナイトの変質による膨潤性能や透水性能の低下は，緩衝材の性能を劣化させる負の効果である反面，岩盤中の亀裂を閉塞させる正の効果と捉えることもできる．ベントナイトに作用する変質のタイプの違いにより，岩盤中の亀裂の閉塞の程度や，閉塞鉱物の組成も異なることが考えられ，それに対応して岩盤の透水性も異なることが予想される．本研究は，人工バリア材（ベントナイト系材料），天然バリア材（結晶質岩）および両バリア材の境界を対象として，地層処分に関わる人工・天然バリア材の物性に及ぼす変質タイプと変質鉱物（主に粘土鉱物）の影響の一端を明らかにした．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究成果は，地層処分に関わる人工・天然バリア材のより確実な長期安全性の実現に対して，これまで知り得なかった情報を取得でき，さらに，地下環境の状況に応じた適切なバリア材の選定・管理にも貢献できると考える．一方，近年の地震，津波，火山噴火などの地表での被害を考えると，力学的に安定した地下岩盤利用の可能性を広げることは必須である．地下環境下での透水性などの物性の把握により，地下環境の有効利用やエネルギー資源抽出・掘削の際の安定性評価，さらに，遮水壁や地すべり面粘土に関する研究にも展開できると予想される．このように，地盤工学や地殻工学・資源開発分野のみならず幅広い分野において波及効果が期待できる．
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