| 研究課題/領域番号 |
24560602
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
岸田 潔 京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (20243066)
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| 研究分担者 |
澤田 淳 独立行政法人日本原子力研究開発機構, その他部局等, 研究員 (30421639)
安原 英明 愛媛大学, 理工学研究科, 准教授 (70432797)
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| 研究期間 (年度) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| キーワード | 岩盤力学 / 岩盤水理 / 地下水物質移行 / THMC連成 / ヒーリング現象 / 圧力融解 / 放射性廃棄物地層処分 / マイクロフォーカスX線CT |
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| 研究実績の概要 |
本研究は，エネルギー生成後の副産物である放射性廃棄物の地層処分事業の安全性能評価のための基礎となる種々の応力・温度条件下での単一不連続面の水理学特性および力学特性を解明し，物質移行パラメータの同定（温度-化学-水理連成モデルの構築）およびヒーリング現象を包含した力学モデル（温度-化学-力学連成モデル）の構築を目指すものである．
透水挙動の評価と物質移行パラメータの同定では，接触状態での花崗岩不連続面の形状と開口幅分布の抽出をμX線CTを用いて行った．ここでは，CT画像上でCT値を線形変換したGray Valueをもとに，得られたCT画像から空気相（開口部）・岩石相のセグメンテーションを行った．セグメンテーションにはRegion Growing法を用いて行った．一方，検証のため同じ花崗岩不連続面の形状をレーザー変位計によりを計測を行った．これらの結果は比較すると，ほぼ同じような傾向の不連続面形状を計測できていることが確認できる．さらに，CT画像からの不連続面形状と開口幅分布を用いて平面2次元流れによる浸透流解析を行った．定常状態で得られて解析流量から求めた水理学的開口幅は，μX線CTから得られた開口幅分布の平均値とほぼ同じ値であった．
SHS型せん断-透水試験の実施とヒーリング現象を考慮した力学挙動モデルの構築では，実験装置の改良を行い，加温（60℃）および常温（20℃）状態でSHS型一面せん断-透水試験を実施した．本年度は，いずれも単一不連続面を有するモルタルと花崗岩で実験を行った．結果，モルタルおよび花崗岩で再せん断後のせん断応力の回復現象を確認した．また，せん断応力の回復量に対し，線形対数モデル，速度・状態摩擦依存則の適用を行い，不連続面の摩擦挙動や温度の影響について考察を行った．線形対数モデルでは，温度の影響は確認できなかったが，速度・状態摩擦依存則では，温度の影響をわずかながら確認することができた．
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