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深地層研究計画の状況

調査研究の状況

幌延深地層研究計画は、「地上からの調査研究段階(第1段階)」、「坑道掘削(地下施設建設)時の調査研究段階(第2段階)」、「地下施設での調査研究段階(第3段階)」の3つの段階に分けて進めることとしています。現在は、研究所用地やその周辺において、地下施設の建設、第2段階および第3段階の調査研究を行っています。
このページでは、調査研究の状況をご紹介します。

幌延深地層研究計画について

これまでにご紹介した調査研究の状況

令和2年10月の調査研究の状況

令和2年10月23日(金)更新

「地下水の流れが非常に遅い領域を調査・評価する技術の高度化」
幌延深地層研究センター周辺における物理探査の実施状況

幌延深地層研究センターの周辺(幌延町北進地区)において、地下水の流れが非常に遅い領域を調査・評価する技術の高度化の一環として、約3km四方を調査エリアとして2種類の物理探査を実施しています。一つは、地下深部における化石海水※1の広がりを推定するための電磁探査で、もう一つは、地下深部における地質構造を推定するための反射法地震探査です。
 反射法地震探査については、10月10日から調査エリア内の道路沿いに受振器を設置し、10月13日から20日の8日間、毎日、起振車による発振作業を行い(写真)、地中を伝わる波を記録しました。その後、10月23日までに受振器撤去および機材搬出を行い、現地調査を完了しました。今後は解析作業を行い、地下深部における地質構造を推定します。
 また、電磁探査については、10月20日から現地調査を開始し、11月17日まで測定器の設置および測定を順次実施する予定です。1箇所あたりの作業期間は4、5日間程度で、調査エリア内の60箇所において測定を実施する予定です。現地調査終了後には解析作業を行い、地下深部の化石海水の拡がりを推定します。

※1 化石海水とは
 地層中に取り込まれて長期間かかって変質した古い海水のこと。

起振車による発振作業の様子

写真 起振車による発振作業の様子

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令和2年10月1日(木)更新

「炭酸カルシウムのコンクリーション化による地下空洞掘削影響領域および水みち割れ目の自己シーリングに関する研究」
―炭酸カルシウムの沈殿による自己シーリング作用―(名古屋大学との共同研究)

350m試験坑道5において名古屋大学との共同研究「炭酸カルシウムのコンクリーション化による地下空洞掘削影響領域※1および水みち割れ目の自己シーリング※2に関する研究」の試験を実施しています。コンクリーション化とは、地層中の砂や泥粒子の間に鉱物(炭酸カルシウムを主成分とする方解石など)が析出※3・沈殿して充填することで、自然にコンクリートのような硬い状態になることです。この共同研究では、研究坑道から掘削したボーリング孔を利用して、コンクリーション化を促進させる充填材(カルシウム分を含む樹脂)を注入し、人工的にコンクリーション化させることによって、掘削影響領域に生じた岩盤の隙間や亀裂を急速に閉塞(自己シーリング作用)させる試験を行い、岩盤の透水性※4の低下および強度の上昇を確認します。このような試験は、世界でも初めての試みです。
 これまでに、350m試験坑道5においてボーリング孔を掘削し(写真1)、樹脂の注入を行いました(写真2)。今後は定期的に岩石試料を採取し、コンクリーション化の速度、岩盤の透水性の変化等を観察する予定です。

※1 掘削影響領域とは
 坑道を掘削することにより影響を受けた周辺岩盤の領域のこと。

※2 自己シーリングとは
 岩盤の割れ目などの隙間が充填されることで岩盤の強度や透水性が改善されること。本研究ではコンクリーション化した鉱物が隙間を埋める。

※3 析出とは
 溶液の中から固体が生成されること。

※4 透水性とは
 水の流れやすさのこと。

ボーリング孔掘削の様子

写真1 ボーリング孔掘削の様子

コンクリーション化充填材(樹脂)注入の様子

写真2 コンクリーション化充填材(樹脂)注入の様子

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