不完全な半透膜としての泥質岩挙動と長期地圏環境安定性評価に対する重要性の定量化

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高レベル放射性廃棄物地層処分場の長期安定性を確認し、また、その性能を評価するためには、難透水性岩盤内の地下水挙動及び物質移行過程を明らかにすることが不可欠である。特に、泥質岩の不完全な半透膜としての性質は、地下深部の地下水挙動に大きな影響を及ぼす可能性があることが指摘されている。すなわち、泥質岩層をはさんで塩水・淡水が在している場合、泥質岩が不完全な半透膜として機能し、淡水が泥質岩中を低濃度側から高濃度側に移行することにより、泥質岩の両側において圧力差を発生させることが想定される。最近の研究では、この現象によって最大20MPaにも達する圧力差をもたらす場合があることが報告されている。したがって、沿岸域における深地下水環境の長期安定性を評価するためには、従来のように重力ポテンシャル場の評価だけでなく、上記のような半透膜としての特性を明らかにすることが重要である。本研究は、わが国の泥質岩を対象として半透膜としての特性を評価するための実験装置を開発し、実際に計測することによってその重要性を定量的に示すことを目的としている。本年度は、昨年度までに開発した実験装置によって、本装置を特徴づける塩濃度の連続計測用センサーのキャリブレーション実験を行い、濃度校正用の基礎データを収集した。また、供試体として半透膜としての機能が明らかなRO膜を用いて、半透膜が介在する場合の供試体内の塩水・淡水の挙動を実測した。