材料中における物質の移動と材料変質のメカニズムに関する研究

材料中物质运动和物质变化机制研究

• 批准号: 12750423
• 负责人: 吉田 秀典
• 金额: $ 1.54万
• 依托单位: Kagawa University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 2001
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-12750423/
• 关键词: 高レベル放射性廃棄物; 地層処分; 岩盤の長期的挙動; 岩盤の粘弾塑性解析; ベントナイトの変質; X線回析分析; 材料の変質; 物質移動; コンクリートの崩落事故; 促進試験; 地山による二次的作用力

本年度は,種々の材料が実際の構造物に適用された場合に,どのような挙動/変化・変質を生じるのかと言う点に焦点を置き,研究・検討を行った.実際の構造物としては,近い将来に稼動することが予定されている高レベル放射性廃棄物の地層処分に着目し,地層処分の際に変質変化を生じると予想されている岩盤と緩衝材(ベントナイト)という2つの材料を取り上げ,これらの挙動や変質に関して検討を行った.詳細を以下に記す.・岩盤の長期的挙動/変質に関する研究高レベル放射性廃棄物の処分は,地下500mから1000m程度の深度にトンネル(処分坑)を掘削し,そこに廃棄物を処分することとされている.処分施設には短期的な安定はもとより,超長期的な安定もまた確保されなくてはならないが,これまでに我が国で建設された各種構造物は,これほど長い期間の安定性を求められたものは存在しない.また,実績を遥かに超える深度であることから,処分坑を掘削する前に,予め数値解析を施し,処分坑周辺の岩盤の挙動を予測する必要性がある.そこで本研究では,掘削から廃棄物の処分までを,岩盤の変質ということに着目して解析を行った.解析より,感度の大きな解析パラメータの存在,岩盤ズリの埋め戻しの効果などが明らかになった.・ベントナイトの変質に関する研究高レベル放射性廃棄物の処分では,人口バリアと天然バリアという多重バリアシステムによって核種の移行の不拡散を期待している.その両バリアの直接的な接触をさける目的で導入されるのがベントナイトであるが,これもまた,超長期的な挙動については不明な点が存在する.廃棄体の熱,豊富な水がベントナイトを変質させる可能性があり,本研究では,ベントナイトの変質機構を把握すべく,実験を行い,さらにX線回折装置を用いて変質の有無を確認した.これより,乾湿の繰り返しなどによってもベントナイトが変質することが判明した.

今年，我们专注于将各种材料应用于实际结构时发生的行为/变化和变化。我们专注于高级放射性废物的地质处理，该废物计划在不久的将来运行，并讨论了两种材料，基岩和缓冲材料（膨润土），预计在地质处置期间会发生变化，并检查这些行为和变化。详细信息如下列出。关于高级放射性废物的长期行为/基岩处置变化的研究是在地下500m至1000m的深度挖掘隧道（处置地雷），并在那里处置废物。除了短期稳定性外，必须在处置设施中确保超长稳定性，但是在这么长的时间内，在日本建造的结构不得稳定。此外，由于深度远远超过了实际的性能，因此废物是在挖掘矿山之前进行的，因此有必要事先进行数值分析，以预测处置矿山周围的岩石的行为。因此，在这项研究中，我们专注于从挖掘到废物处理的岩石的改变。该分析揭示了存在大敏分析参数，岩石回填的作用等。对膨润土改变高级放射性废物的研究，核素的过渡是通过人口障碍和自然障碍物等多个屏障系统实现的。我们希望不扩散。引入了膨润土以防止这些障碍之间的直接接触，但其超长行为也未知。废物中的热量和大量水会改变膨润土。在这项研究中，进行了实验以了解膨润土改变的机理，我们还证实了它是否使用X射线衍射装置进行了改变。这表明，由于反复的干燥和潮湿的条件，膨润土也发生了变化。

项目成果

Yoshida, H, et al.: "Application of MBC Analysis for Support Design of Underground Cavern"The proceedings of IS-Kyoto 2001. 1027-1032 (2001)

Yoshida, H, et al.：“MBC 分析在地下洞穴支护设计中的应用”IS-Kyoto 会议记录 2001. 1027-1032 (2001)

堀井秀之,宇野晴彦,吉田秀典 他: "節理性岩盤を対象とした各種解析手法による要素解析結果の比較"土木学会論文集. No.659/III-52. 211-227 (2000)

Hideyuki Horii、Haruhiko Uno、Hidenori Yoshida 等：“节理岩体的各种分析方法的元素分析结果的比较”日本土木工程学会第 659/III-52 号（2000 年）。

M.Boulfiza,K.Sakai,N.Banthia,and H.Yoshida: "Prediction of cracking effect on the penetration of chloride ions in reinforced concrete"日本コンクリート工学年次論文報告集. Vol.22,No.1. 91-97 (2000)

M.Boulfiza、K.Sakai、N.Banthia 和 H.Yoshida：“钢筋混凝土中氯离子渗透的开裂效应预测”，日本混凝土工程年报第 22 卷，第 91 期 -97 号。 (2000)

Yoshida, H, et al.: "Performance evaluation of sound and cracked concrete : part I. moisture movement"Concrete under Severe Conditions Environment and Loading. 1. 135-142 (2001)

Yoshida, H 等人：“健全和开裂混凝土的性能评估：第一部分：水分运动”恶劣条件环境和荷载下的混凝土。

Yoshida, H, et al.: "Analysis of Disposal Tunnel for High-Level Radioactive Waste by Micromechanics-Based Continuum Model"The proceedings of 38th U.S. Rock Mechanics Symposium, DCROCKS2001. 551-558 (2001)

Yoshida, H, et al.：“基于微力学的连续体模型分析高放放射性废物处置隧道”第 38 届美国岩石力学研讨会论文集，DCROCKS2001。