報告書番号

U91031

タイトル（和文）

放射性廃棄物処分施設における岩盤割れ目シーリング（その１）－シリカによるセルフシーリングの可能性－

タイトル（英文）

SEALING ROCK FRACTURES AROUND HLW REPORITORIES (PART 1) A NEW HYDROTHERMAL FRACTURE FLOW APPARATUS AND PRELIMINARY APPLICATION TO SELF-SEALING BY SILICA

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

岩盤割れ目系に熱水を流し，流れに伴う化学反応および水理学的性質の変化を追跡できる実験装置を開発した。この装置を用いることにより，最長１．４ｍで，開口幅数ナミクロンの狭い岩石割れ目に最高２００度の熱水を低速で流し，流れ経路沿いに溶液を採水することと，流れ経路沿いの割れ目の透水性を測定することができる。また，流れ方向に１度以下の温度勾配をつけることができる。この装置を用いて，約２００度でシリカに飽和した水を流れ方向に１度／ｃｍの勾配で温度降下する花崗岩割れ目に流した。その結果，割れ目表面の石英，長石，黒雲母のいずれにもシリカ粒子が付着し，割れ目は閉塞あるいは狭くなった。このことは，高レベル放射性廃棄物などの熱源の近くで地下水をシリカに飽和させ，その後の熱対流と温度降下によって割れ目をシリカでシールできる可能性を示す。

概要 （英文）

A NEW APPARATUS THAT SIMULATS SLOW HYDROHERMAL FLOW IN A NARROW ROCK FRACTURE WAS DEVELOPED.THE APPARATUS ENABLES HYDROTHERMAL SOLUTION UP TO 200 DEGREE TO FLOW ALONG FRACTURES ONLY 0.05-MM WIDE AND 1.4-M LONG WITH OR WITHOUT A TEMPERATURE GRADIENT ALONG THE FLOW PATH. THE TEMPORAL AND SPATIAL VARIATION IN SOLUTION CHEMISTRY AND HYDRAULIC CONDUCTIVITY CAN NE MONITORED DURING THE EXPERIMENT BY SAMPLING THE SOLUTION AND MEASURING THE DIFFERENTIAL FLUID PRESSURE ALONG THE FLOW PATH. THE APPARATUS WAS USED TO DUPLICATE SELF-SEALING OF ROCKFRACTURES BY SILICA BY PASSING A SOLUTION SATURATED WITH SILICA AT APPROXIMATELY 200 DEGREE THROUGH A GRANITE FTACTURE WITH A TEMPERATURE GRADIENT OF 1 DEGREE/CM. THE HYDROTHERMAL SOLUTION DEPOSITED SILICA PARETICLES ON THE FRACTURES SURFACE,QUARTZ,PLAGIOCLASE,K-FELDSPAR,AND ALSO ONBIOTITE,THEREBY NARROWING OR PLUGGING THE FRACTURE. THE RESULTS SHOW THE POSSIBILITY OF SELF-SEALING BY SILICA AROUND UNDERGROUND HEAT SOURECES LIKE GEOTHEMAL RESOURCES AND HIGH-LEVEL RADIOACTIVE WASTE,AS WELLAS THE APPLICABILITY OF THE APPARATUS TO INVESTIGATION OF THESE SUBJECTS.

報告者

キーワード