高レベル放射性廃棄物の地層処分研究開発

地層処分研究開発成果とりまとめ：CoolPep H22

独立行政法人日本原子力研究開発機構（以下、JAEA）は、国が示した中期目標や関連する計画・方針に従って定めたJAEAの中期計画（平成17年10月1日〜平成22年3月31日）に基づき、平成21年度までに進めてきた地層処分の研究開発の成果を取りまとめたCoolRepH22を作成し、平成22年3月に地層処分研究開発部門ホームページ上で公開した。本稿では、これまでにJAEA地層処分研究開発部門のホームページで公開したCoolRepH22の内容を示す。

平成21年度 研究開発・評価報告書 評価課題「地層処分技術に関する研究開発」 （中間評価）

独立行政法人日本原子力研究開発機構（以下、原子力機構）は、「国の研究開発評価に関する大綱的指針」（平成20年10月31日内閣総理大臣決定）及び「文部科学省における研究及び開発に関する評価指針」（平成21年2月17日文部科学大臣決定）、並びに原子力機構の「研究開発課題評価実施規程」（平成17年10月1日制定、平成18年1月1日改正、平成21年8月19日改正）等に基づき、平成21年7月3日に「地層処分技術に関する研究開発」に係る中間評価を地層処分研究開発・評価委員会に諮問した。これを受けて、地層処分研究開発・評価委員会は、「国の研究開発評価に関する大綱的指針」等に則り事前に定めた評価手法に従い、第1期中期計画期間の研究開発の実施状況及び次期中期計画の見通しについて、研究開発の必要性、有効性、効率性等の観点から評価を行った。その結果、第1期中期計画期間における研究開発の着実な進展や、地層処分技術の信頼性の向上と実用化に向けた成果の重要性等を確認する一方、国民との相互理解の促進や総合的な技術力の維持・強化等の観点から、今後の研究開発を着実に進めていくための提言を行った。

Horonobe Underground Research Laboratory Project Synthesis of Phase I Investigation 2001-2005 Volume “Geological Disposal Research”

本報告書では、堆積岩で塩水系地下水を対象とした幌延深地層研究計画において段階的に得られる地質環境条件を一つの適用例として、第1段階である地上からの調査で得られた情報をもとに処分場の設計技術や性能評価技術それぞれの適用性について論じるとともに、必要に応じて実施した技術の改良や代替技術の開発状況を取りまとめた。

緩衝材の侵入現象モデルの適用性に関する検討(II)

高レベル放射性廃棄物の地層処分において、緩衝材の物理的安定性に影響を及ぼす事象として、岩盤亀裂内への緩衝材の流出⁄侵入現象が考えられている。本報告では、既往の固相拡散理論に基づく侵入現象モデルの適用性を評価するために、飽和条件の自由膨潤挙動（一次元拡散挙動）の実験を行い、実験と侵入現象モデルの前提となる固相拡散理論との整合性について検証を行った。また、それらの結果に基づいて模擬亀裂内の侵入挙動についても評価を行った。さらに、本検討結果に関して専門家のレビューを踏まえ、今後の課題を明確にした。

緩衝材中の化学影響評価に向けた熱–水–応力–化学連成解析モデルの開発

高レベル放射性廃棄物の地層処分において、廃棄体定置後から緩衝材が再冠水に至るまでの過渡的な期間にニアフィールドで形成される塩濃縮・析出現象をはじめとする緩衝材中の化学影響に重きを置いた熱–水–応力–化学連成解析モデルの高度化を進めている。本報告では、1）モデルで考慮されている連成事象の理論・法則や制約条件を整理、2）米国で開発が進められている気液二相流を考慮した連成解析コードとの比較解析を通じた解析モデルの適用性を確認、3）これまで実施してきた塩濃縮試験結果を整理とこの試験に対応した解析モデルの適用による検証解析、4）仮想的地質環境におけるニアフィールドのガラス固化体からの崩壊熱の発生や地下水の浸潤に伴うニアフィールドへの本解析モデルの適用、を実施した。これらのことより、開発・高度化を進めているモデルにより崩壊熱の発生に伴う地下水の浸潤過程において、緩衝材内が不飽和状態にある期間内にはオーバーパックと緩衝材の境界で塩類が濃縮・析出し、長期的には濃縮塩類が溶解・逸散するというシナリオに整合する傾向を示すとともに、本モデルの適用性を確認した。

花崗岩の割裂により作成した引張り亀裂の特性評価

高レベル放射性廃棄物地層処分の安全評価における核種移行評価に際しては、地下水の移行経路にあたる岩盤の間隙中での地下水流速が重要なパラメータのひとつとなる。亀裂性岩盤中の透水特性や物質移行特性を評価するためには、岩盤内に存在する亀裂の評価が重要である。花崗岩は、ほぼ直交する3方向の、俗に“石目”と呼ばれる面に沿った方向に引張り性の亀裂が発達しやすい。この“石目”は、割れやすい方向からrift面、grain面、hardway面と呼ばれている。本研究では、花崗岩中に発達する引張り亀裂の幾何学的特徴を把握することを目的に石目毎の引張り亀裂作成し特性を評価した。その結果、rift面がその他の面よりも表面粗さが小さく、grain面が最も特徴的な標高分布特性を表すことが確認された。また、圧裂試験時に作製したスリットの方向に相関のある亀裂形状の異方性が確認できた。一方、亀裂形状から推定される亀裂開口幅分布に関しては、スリットの方向や石目に特有の傾向は見られなかった。

Development of JAEA Sorption Database (JAEA-SDB) : Update of Data Evaluation Functions and Sorption⁄QA Data

原子力機構では、地層処分性能評価の重要パラメータである緩衝材や岩石中の収着データを集約した収着データベース(JAEA-SDB)の開発を進めている。本報告では、性能評価におけるKd設定のための統合的手法の構築の基礎として、JAEA-SDBの開発と更新の現状について報告する。JAEA-SDBの現状として、データベースの構造、内容、今回拡充した複数のパラメータ依存性の評価手法を含む機能、さらには、操作方法並びに性能評価への適用法などをまとめる。Kdデータと信頼度情報の更新については、Kd設定や現象論モデル開発との関連性に着目して実施し、その結果、JAEA-SDBに含まれるKdデータは約28,540件となり、全体に対して約39％のデータに対して信頼度情報が付与されたこととなる。今回更新されたJAEA-SDBによって、収着データベースから利用可能な関連データ群の速やかな抽出、Kd設定の際に参照すべきデータの適切な選定が、一層の効率性、追跡性、透明性をもって可能となると考えられる。

Evaluating and Categorizing the Reliability of Distribution Coefficient Values in the Sorption Database (4)

放射性廃棄物の地層処分安全評価において、人工バリアであるベントナイトや天然バリアである岩石中での核種の収着現象は、核種の移行遅延を支配する重要な現象である。日本原子力研究開発機構（JAEA）では、バッチ法収着試験によって得られた収着分配係数を公開文献から抽出・整理して、収着データベース（JAEA-SDB)として整備を進めてきた。将来の性能評価におけるニーズへの対応を念頭に、データベースに含まれるKdデータの信頼度評価、実際の地質環境に対するKd設定におけるデータベース適用に着目して、データベースの改良・更新を継続的に実施してきている。本報告書では、JAEA-SDBに含まれる重要核種（Th, Np, Am, Se, Cs)のKdデータのうち、地質環境に広く存在する凝灰岩系岩石を対象として、これまで報告してきた信頼度評価手法に従って評価を実施した。その結果として、560のKdデータに対して、新たな信頼度情報が付与された。この信頼度評価手法は、収着データベースから利用可能な関連データ群を速やかに抽出し、Kdデータ設定の際に参照すべきデータを適切に選定する上で、有効な手法となると考えられる。

研削により測定した50cmスケール岩体中の天然亀裂の形状と開口幅の分布に関する研究

本研究では、天然の単一亀裂を含む50cmスケール花崗岩の平面研削を繰り返して得られた岩石内亀裂の画像データを元に、亀裂の開口幅を計測した。開口幅の計測は、ガウジなどの亀裂内の充填物を含まない空隙のみを対象とした。これより、50cmスケールの天然岩石亀裂の亀裂表面間の幅で表される亀裂幅と、開口幅の諸特性値を取得することができた。また、亀裂幅が小さい箇所ほど充填物の比が大きく、開口幅が閉塞しやすい傾向があった。これにより亀裂の開口部によるチャンネル構造は、亀裂幅に比べ局所化することが分かった。

鉄共存下でのベントナイトの変質に関わる実験的研究

高レベル放射性廃棄物の地層処分システムにおいて、オーバーパック（鉄）と緩衝材（ベントナイト）の相互作用による緩衝材変質への影響を評価することが必要である。本研究では、鉄共存下におけるベントナイト（スメクタイト）の変質に関わる現象理解の向上を図るため、鉄–ベントナイト反応に関わる室内試験を行った。試験にあたっては、文献調査により、既往の知見を整理し、変質に影響を与える主要因を抽出し、それらをパラメータとした室内試験を実施した。その結果、懸濁系で顕著な変質が生じる条件、変質生成物として推定される鉱物、懸濁系と圧縮系での変質挙動の違い等が明らかになった。

塩淡境界部における塩濃度分布の移流・分散および密度流解析

高レベル放射性廃棄物の地層処分システムの評価において、地下水の挙動を適切に把握することは非常に重要である。塩水系地下水の分布を原位置で把握するためには多大な調査が必要となるため、多くは解析コードによって評価されるが、塩水系地下水と淡水系地下水が存在する場合、密度流が発生し、移流・分散と連成させた複雑な解析が必要とされる。この解析コードの検証については、これまでも室内試験との比較を通じて積極的に行われてきたが、室内試験で得られるデータの定量性が低かったために、解析コードの比較・検証も定性的にならざるを得なかった。今回、小型MACRO試験装置を用いた塩水楔試験において、塩淡境界（遷移帯）の塩濃度分布等について定量的データが得られたことから、密度流と移流・分散を連成して解析可能なDtransu2D・ELを用いて解析を行い、比較を行った。その結果、塩水楔の先端位置に関しては比較的良い一致が見られたが、上端位置については過大評価の傾向が見られた。また遷移帯の幅については試験結果では先端側から上端側に向かい大から小になるのに対し、解析では逆に小から大になる傾向が見られた。

Horonobe Underground Research Laboratory Project Synthesis of Phase I Investigations 2001-2005 Volume “Geoscientific Research”

幌延深地層研究計画は、北海道幌延町で進めている堆積岩を対象とした総合的な研究開発計画であり、第1段階「地上からの調査研究段階」における調査研究を2001年3月から2006年3月までの約5年間にわたって実施した。深地層の科学的研究では、幌延町内に主たる調査研究の実施領域である研究所設置地区を選定し、空中および地表からの様々な調査研究の展開を通じて、地区・用地の選定における要件や条件に係る技術的知見を取得するとともに、堆積岩を対象とした地上からの調査・評価技術の整備を図った。また、坑道掘削前の深部地質環境を把握し、地下施設を安全に建設・維持するための設計・施工計画を策定するとともに、第2段階以降における調査研究の課題や方向性を具体化した。本報告書は、第1段階における調査研究によって得られた成果を網羅的に取りまとめたものである。ここで取りまとめた成果は、処分事業と安全規制の両面を支える地層処分技術の知識基盤として有効に活用されるものである。

地層処分実規模設備整備事業における工学技術に関する研究 —平成21年度成果報告— （共同研究）

原子力機構と原子力環境整備促進・資金管理センターは、原子力環境整備促進・資金管理センターが受注した「地層処分実規模設備整備事業」の工学技術に関する研究を共同で実施するため、「地層処分実規模設備整備事業における工学技術に関する研究」について共同研究契約を締結した。本共同研究は深地層研究所（仮称）計画に含まれる地層処分研究開発のうち、処分システムの設計・施工技術の開発や安全評価手法の信頼性確認のための研究開発の一環として実施されている。本報告は、上記の共同研究契約に関わる平成21年度の成果についてまとめたものである。平成21年度は、平成20年度に策定した全体計画に基づき、ブロック式緩衝材定置試験設備の一部および人工バリア可視化試験装置を製作した。また、幌延深地層研究センターのPR施設（ゆめ地創館）の隣接地において、試験および展示を行うための設備建屋を建設し、仮設建屋に展示していた実物大の緩衝材ブロックおよびオーバーパックを移設した。

幌延深地層研究計画における低アルカリ性セメント系材料の適用性 —140m調査坑道における原位置吹付け施工試験—

地層処分施設は、地下300m以深に建設されることから、坑道の空洞安定性確保や掘削に伴う湧水量の抑制のため、セメント系材料を用いた支保工が検討されている。従来の地下構造物に一般的に用いられるセメント系材料であるOPCはセメント硬化体の細孔溶液中に含まれるアルカリ成分により、pHが12-13程度の高アルカリ性を呈する。地層処分施設においては、上記の高アルカリ成分が地下水に溶出した場合、人工バリアおよび天然バリアの性能に影響を与える可能性がある。このような影響を低減するために、原子力機構では、HFSCを開発し、化学的特性、施工性などについて検討を実施してきた。現在までの検討結果から、HFSCが幌延URLの設計基準強度を上まわる強度発現が可能であること、OPCと同等の施工性を有することが示されたので、幌延URLの坑道において、吹付け施工試験を実施した。その結果、HFSCはOPCと同等もしくは良好な施工性を示し、地下坑道への適用性が確認された。これまで、低アルカリ性セメントを用いた小規模な吹付け施工試験は海外で例があるものの、今回実施した幌延の地下施設での原位置試験のように、低アルカリ性セメントを実際の坑道の工事に使用した本格的な施工は世界初である。

岩芯を用いた応力測定と掘削振動計測による掘削影響領域の評価に関する基礎的研究 （共同研究）

地下深部で掘削した坑道の周辺では、岩盤に加わる力の変化や発破の影響などで新たな亀裂が発生し、岩盤の性質が変化する。この性質が変化した領域を「掘削影響領域」と呼んでいる。掘削影響領域の範囲や性質の変化は、処分場の性能評価や地下施設の設計に大きな影響を及ぼすため、その調査や評価が必要となっている。しかし、現状の掘削影響領域の調査では、実際の坑道において、専用機器等を用いた大がかりな調査を行うことから、多大な時間とコストを費やしている。そこで、掘削影響領域を簡便かつ安価に調査するための手法の開発を目的として、ボーリング掘削のみで得られる情報（本研究では、ボーリングによって採取した岩芯およびボーリング時の振動）を最大限に活用する手法の開発に必要な基礎的研究を行った。本報告書は、2008年度〜2009年度の2年間で実施した共同研究の成果をまとめたものである。第1章では、研究内容とその背景を概括した。次に第2章では、原子力機構の瑞浪超深地層研究所、深度200mボーリング横坑で行われたボーリング掘削で採取された岩芯を用いてAcoustic Emission⁄Deformation Rate Analysis法（AE⁄DRA法）により周辺岩盤の応力状態の把握を試みた。続いて第3章では、瑞浪超深地層研究所、深度200mボーリング横坑で行われたボーリング掘削振動を取得し、弾性波伝搬速度推定法と反射イメージング法により空洞周辺の地質構造評価を試みた結果を報告した。

超深地層研究所計画（岩盤の水理に関する調査研究）長期揚水試験計画策定のための水理地質構造のモデル化・地下水流動解析

日本原子力研究開発機構では、「地層処分技術に関する研究開発」のうち、深地層の科学的研究（地層科学研究）の一環として、結晶質岩（花崗岩）を対象とした超深地層研究所計画を進めている。超深地層研究所計画では、断層の水理特性を把握することを目的として、2010年度に研究坑道から掘削するボーリング孔を利用した長期揚水試験を計画している。本研究では、長期揚水試験における揚水区間の選定や揚水期間の設定などの試験計画策定に資することを目的として、長期揚水試験を模擬した水理地質構造のモデル化及び地下水流動解析を実施した。このモデル化・解析においては、揚水区間、揚水期間、及び揚水量に着目した感度解析を行い、これらの違いによる水圧観測孔における水圧応答傾向の変化の程度を確認した。結果として、断層を境とする揚水区間の違いにより、水圧観測孔での水圧応答は異なる傾向を示すことが明らかとなった。一方、揚水期間の違い（2週間及び4週間）により、水圧観測孔での水圧応答傾向に顕著な差は見られなかった。また、揚水期間の違いによる各ボーリング孔における最大水頭低下量の変化は、大きいところでも20%程度であり、揚水期間の違いが水圧観測孔での水圧応答に与える影響は小さいことが明らかとなった。これらの結果に基づき、長期揚水試験における揚水区間や揚水期間などの提言を行った。

MSB-2号孔・MSB-4号孔における地下水の間隙水圧および水質観測（2009年4月〜2010年3月）

日本原子力研究開発機構は、岐阜県瑞浪市に建設中の瑞浪超深地層研究所において、研究坑道の掘削が周辺の地下水水質に与える影響の把握を目的とした調査研究を行っている。本報告は、瑞浪超深地層研究所用地内に地上から掘削したボーリング孔であるMSB-2号孔およびMSB-4号孔に設置された多区間間隙水圧モニタリングシステム（Westbay社製MPシステム）を用いた、地下水水質分析および間隙水圧測定の2009年度の結果を取りまとめたものである。地下水水質分析および間隙水圧の測定は、ともに月1回の頻度で実施した。その結果、地下水水質と間隙水圧に関するデータを蓄積するとともに、2003年度から継続的に観測している地下水水質および間隙水圧の研究坑道の掘削に伴う変動を、2009年度においても把握することができた。

超深地層研究所計画 年度報告書（2009年度）

日本原子力研究開発機構東濃地科学センターでは、「地層処分技術に関する研究開発」のうち深地層の科学的研究(地層科学研究)の一環として、結晶質岩(花崗岩)を対象とした超深地層研究所計画を進めている。本計画は、「第1段階；地表からの調査予測研究段階」、「第2段階；研究坑道の掘削を伴う研究段階」、「第3段階；研究坑道を利用した研究段階」の3段階からなり、現在は、第2段階である「研究坑道の掘削を伴う研究段階」を進めている。第2段階の調査研究では、研究坑道の掘削を伴う調査研究による地質環境モデルの構築および研究坑道の掘削による深部地質環境の変化の把握、研究坑道の施工・維持・管理にかかわる工学技術の有効性の確認を目的とした調査研究を進めるとともに、第3段階（研究坑道を利用した研究段階）の調査研究計画の策定を進めている。本報告書は、2002年2月に改訂した「超深地層研究所地層科学研究基本計画」に基づき、超深地層研究所計画の第2段階「研究坑道の掘削を伴う研究段階」における2009年度に実施した1）調査研究、2）施設建設、3）共同研究等の成果を取りまとめたものである。

クラックテンソルによる瑞浪超深地層研究所研究坑道の掘削影響予測解析（2009年度）

予察的解析の妥当性評価を目的として、壁面観察結果に基づきクラックテンソルを算定し、地中変位計測と比較して、その妥当性を評価し、立坑内から実施したパイロットボーリング調査や地表からの調査段階で設定したクラックテンソルの比較を行った。1)2004年度の予察的解析で設定されたクラックテンソルを用いた換気立坑の深度350mの変形解析値は地中変位計測値よりも小さい値を示した。一方、壁面観察結果から設定されたクラックテンソルを用いた換気立坑の深度350mの変形解析の結果、計算された最大値は計測値に近い値を示した。2)これは、2004年度の評価で十分考慮できていない非常に連続性の高いNE系の割れ目の情報が新たに考慮されたためである。換気立坑より掘削したパイロットボーリング調査結果に基づきクラックテンソルを求めて両者と比較した結果、パイロットボーリング調査で把握された割れ目の方向分布は壁面観察の方向分布と近いこと、求められたクラックテンソルは両者の中間に位置することがわかった。3)パイロットボーリングデータにおける深度350mと深度500m間の割れ目の統計量の関係より深度500mにおけるクラックテンソルを推定した。推定されたクラックテンソルを用いて深度500mにおける換気立坑と水平展開坑道の変形解析を行った結果、2004年度の結果よりも岩盤のヤング率は低減し、支保工に作用する応力は増加した。

超深地層研究所計画（岩盤の水理に関する調査研究）割れ目ネットワークモデルを用いた突発湧水に着目した地盤リスクマネジメントに関する研究

深部岩盤中に地下施設を建設する上では、事前調査によって突発湧水が建設コストや工程などに与える影響を評価することが重要である。本研究では、超深地層研究所計画で建設が進められている研究坑道を事例として、割れ目ネットワークモデルと金融工学理論を統合した突発湧水のリスク評価手法を構築した。構築したリスク評価手法を用いて、調査の進展に伴う突発湧水リスクの変化の定量的評価を行った。その結果、突発湧水リスクの特性の把握、ならびに突発湧水リスクを効果的に低減させるために有効な調査方法を示すことができた。さらに、乖離量という概念を用いて、本リスク評価手法の建設プロジェクトの事後評価への適用可能性を示すことができた。

幌延深地層研究センター東立坑140m小型試錐座における水圧破砕法による初期地圧の評価

幌延深地層研究センターの地下施設周辺岩盤の応力場を把握するため、東立坑の深度140mの小型試錐座において3本のボーリング孔を掘削し、水圧破砕法により初期地圧の評価を試みた。水圧破砕試験の結果、ボーリング孔軸を含む縦き裂はどこにも生じなかった。これは、当該岩盤に天然き裂が多く含まれていることが一つの原因と考えられた。応力状態が測定位置によらず一様であると仮定し、き裂面の法線応力と初期地圧の関係から初期地圧状態を評価した。主応力はいずれも鉛直方向あるいは水平方向から30度程度傾いた結果が得られた。

超深地層研究所計画における地下水の地球化学に関する調査研究 —瑞浪層群・土岐花崗岩の地下水の地球化学特性データ集— （2004年4月〜2008年3月）

このデータ集は、2004年4月から2008年3月までに瑞浪超深地層研究所における研究坑道内、地上から掘削したボーリング孔（MSB-2号孔、MSB-4号孔およびMIZ-1号孔）から採取した地下水の地球化学特性データをとりまとめたものである。また、本データ集では、データを用いた様々な目的の解析を行う過程でデータの確認ができるように、試料採取地点、試料採取時間、採取方法および分析方法などを示した。

Horonobe Underground Research Laboratory Project Investigation Program for the 2008 Fiscal Year (Translated Document)

本計画は、調査研究の開始から調査研究の終了まで20年程度の計画とし、「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つの段階に分けて実施することとしており、平成20年度は第2段階の4年目にあたる。

幌延深地層研究計画 平成21年度調査研究成果報告

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つの段階に分けて実施している。平成21年度は、「幌延深地層研究計画平成21年度調査研究計画」に従って、「地層科学研究」では、地質環境調査技術開発、地質環境モニタリング技術開発、深地層における工学的技術の基礎の開発、地質環境の長期安定性に関する研究を、「地層処分研究開発」では、人工バリアなどの工学技術の検証、設計手法の適用性確認、安全評価モデルの高度化および安全評価手法の適用性確認、という研究を実施した。本報告書はそれらを取りまとめたものである。幌延深地層研究計画の成果は、原子力機構における他の研究開発拠点での成果と合わせて一連の地層処分技術として、処分事業や安全規制に適宜反映していく。

「地質環境の長期安定性に関する研究」第1期中期計画期間（平成17年度〜平成21年度）報告書（Ｈ22レポート）

本報は、深地層の科学的研究のうち、「地質環境の長期安定性に関する研究」について、第1期中期計画期間の5か年（2005年度〜2009年度）に実施した研究開発にかかわる成果を取りまとめたものである。第1期中期計画では、最終処分事業の概要調査や安全審査基本指針などの検討・策定に研究成果を反映できるよう、(1)概要調査などに必要となる、自然現象に関する過去の記録や現在の状況を調査するための体系的な技術の整備（調査技術の開発・体系化）、(2)変動シナリオを考慮した安全評価の基盤となる、将来の自然現象に伴う地質環境の変化を予測・評価するための手法の整備（長期予測・影響評価モデルの開発）のほか、(3)最先端の分析装置などを用いた放射年代測定や鍵層の高分解能同定法などによる編年技術の高度化（年代測定技術の開発）を進めてきた。本報では、それぞれの研究分野にかかわる科学的・技術的背景を解説するとともに、設定した研究課題に対してこれまでに実施してきた内容、主な研究成果及び今後の課題などについて述べる。

結晶質岩を対象とした長期岩盤挙動評価のための現象論的研究 （委託研究）

岩石や岩盤は、クリープや応力緩和のような時間依存性挙動を示すことが知られている。高レベル放射性廃棄物の地層処分時においては、建設時および操業時は言うまでもなく、坑道埋め戻し後も千年程度の長期にわたる坑道の安定性の評価が要求される。このため、長期にわたる岩石や岩盤の時間依存性挙動を把握することは、そのような坑道の長期安定性を評価する上で重要な課題である。そこで、岩石や岩盤の時間依存性挙動を、精密な試験や観察・計測から直接的に検討する手法（現象論的方法）で解明し、岩盤構造物の長期挙動予測評価手法を開発する研究を行ってきた。本報告書は、2009年度に実施した研究をまとめたものである。第1章では、研究内容とその背景を概括した。つぎに第2章では、1997年度から継続している田下凝灰岩のクリープ試験結果について報告した。つづいて第3章では、非線形粘弾性論を拠りどころとして、岩石や岩盤の時間依存性挙動を表現するコンプライアンス可変型構成方程式とそのパラメータの取得法について総括した。また、2008年度までに得られた試験結果を踏まえて、土岐花崗岩の時間依存性挙動と中間温度（40℃〜80℃）での稲田花崗岩の時間依存性挙動に関する所見を述べた。最後に第4章では、拡張したコンプライアンス可変型構成方程式を用いた有限要素解析により、土岐花崗岩の長期挙動に関する予察的検討を行った。最後に、数値解析結果にもとづいて原位置試験計画に関する所見を述べた。

「地質環境の長期安定性に関する研究」基本計画 —第2期中期計画（平成22年度〜平成26年度）

本計画書は、深地層の科学的研究のうち、地質環境の長期安定性に関する研究における今後5か年（第2期中期計画期間、2010年〜2014年）の基本計画である。本計画の策定にあたっては、関係研究機関の動向や大学などで行われている基礎研究を精査した上で、関係法令や報告に留意しつつ、研究の基本的な考え方、研究開発の方向性、研究課題、達成目標、推進方策などを取りまとめた。さらに、実施主体や規制機関の様々なニーズのうち重要性と緊急性を考慮して研究計画の重点化を図った。なお、第2期中期計画では、調査技術の開発・体系化、長期予測・影響評価モデルの開発、年代測定技術の開発の3つの枠組みで研究開発を推進していく。