JP2020180821A - 放射性廃棄物の処分坑道構造、処分坑道構造の製造方法、及び処分坑道構造の維持方法 - Google Patents
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Abstract
Description
次に、本発明の放射性廃棄物の処分坑道構造を詳細に説明するが、本発明は以下の形態に限られるものでは無い。
次に、図1及び図4を参照し、本発明の放射性廃棄物の処分坑道構造の製造方法について説明する。図4は、本発明の放射性廃棄物の処分坑道構造の製造方法の説明図であり、それぞれ、(a)坑道形成工程、(b)配置工程、を説明する図である。なお、図4において上述の図1に示した実施形態と同様の要素には、同一の符号を付しその説明を省略する。
本工程では、地中に坑道12を形成する。まず、地表から地中へと立坑2、斜坑が形成され、目標とする深度で略水平方向に坑道(横坑)が形成される(図4(a)参照)。この深度は、地表から300m〜1000mが目安となる。なお、既に形成されていた坑道を転用する場合には、転用前の坑道を形成する工程が本工程に該当する(以上、坑道形成工程)。また、坑道12の先端が突き当りでは無く、別の立坑(図示せず)により地上に連通しているような場合には、配置工程の前に栓体20−1を坑道12の先端側に設けることで予め坑道12の先端側を閉塞する。
本工程では、形成された坑道内に放射性廃棄物14を配置する(図4(b)参照)。放射性廃棄物14の配置は、例えば、放射性廃棄物14の搬送・定置装置Aを用いて行われる。搬送・定置装置Aとしては、例えば、遠隔操作可能なエアベアリング装置や門型クレーン装置が挙げられ、これが立坑2内を図示しないエレベータなどで移動し、坑道12に入ると予定配置位置まで前進し、放射性廃棄物14を配置する。この作業が、予定された数の放射性廃棄物14の配置が完了するまで繰り返される(以上、配置工程)。また、必須の工程ではないが、本工程後、閉塞工程前に、坑道の埋戻し工程が行なわれても良い。
本工程は任意の工程であり、本工程では、坑道12に配置された放射性廃棄物14と坑道12の内壁12aとの隙間に埋戻し材13が充填される。隙間充填は、吹付け方式やペレット充填方式で行われる。吹付け方式の場合、埋戻し材13は砂状、泥状の小粒子であり、ペレット充填方式の場合、例えば、粒径1mm〜50mm程度のものを用いることができる(以上、坑道の埋戻し工程)。
本工程では、放射性廃棄物14が配置された坑道12の入口側を栓体20−2により閉塞する(図1参照)。栓体20−2には、栓体20−2を貫通すると共に開閉可能な通気孔20−2c(通気手段)が設けられており、この通気孔20−2cと地上のコンプレッサ42とが、配管44により接続されている。なお、通気孔20−2cの坑道側12側の端部には圧力センサ46が取り付けられており、坑道空間内の内圧を測定可能となっている(以上、閉塞工程)。同様に、通気孔20−2cの坑道側12側の端部に酸素濃度計、二酸化炭素濃度計を取り付けることで、坑道空間内の酸素濃度及び二酸化炭素濃度をそれぞれ測定することが可能となる。
本工程では、コンプレッサ42から送り出した窒素ガスを通気孔20−2cを介して坑道空間内に導入し、坑道空間内に内壁12aに作用する内圧を発生させる。内圧は、圧力センサ46により測定する。内圧が、例えば、水圧や地圧で決定される所定の好ましい内圧の範囲内となるように窒素ガスを坑道空間内に導入する。具体的には、例えば、所定の内圧の範囲内で目標値を設定し、目標値の±数%の範囲となるように窒素ガスの導入量を調整すればよい。二酸化炭素ガスを坑道空間内に充填する場合には、窒素ガスと同じ経路により二酸化炭素ガスを充填すればよい。
次に、本発明の放射性廃棄物の処分坑道構造の維持方法について説明する。本発明の放射性廃棄物の処分坑道構造の維持方法は、本発明の放射性廃棄物の処分坑道構造10の内圧監視工程と、窒素ガスの再充填工程と、を含む。
本工程では、放射性廃棄物の処分坑道構造10の坑道空間内の内圧を監視する。内圧の監視には、圧力センサ46(図1参照)を用いることができる。内圧の監視は、常に行なわれていてもよく、1日1回など定期的に行われてもよい。内圧を監視し続けているときに内圧が低下した場合、次の再充填工程に移行する。内圧が低下していない場合、引き続き内圧の監視が行なわれる。なお、内圧の低下を、例えば、所定範囲内にあった内圧の値が、当該所定範囲内の下限値を下回ったことと定義してもよいし、上記所定範囲内における閾値を適宜に設定し、この閾値を下回ったことと定義してもよい。
本工程では、さらに窒素ガスを坑道空間内に充填し、処分坑道内の内圧を上昇させる。窒素ガスは、コンプレッサ42から送り出し、通気孔20−2cを介して坑道空間内に導入する。窒素ガスの導入は、圧力センサ46により内圧を監視しながら行い、内圧の値が、例えば、所定範囲内に戻った時点で窒素ガスの導入を終了する。なお、内圧監視工程において閾値を設定していた場合は、その閾値を上回った時点で窒素ガスの導入を終了するなど、適宜に窒素ガスの導入の終了のタイミングを設定することができる(以上、再充填工程)。
12、32 坑道
12a 内壁
14 放射性廃棄物
20 栓体
20−2c 通気孔(通気手段)
Claims (6)
- 地中に形成された坑道と、
該坑道内に配置された放射性廃棄物と、
該放射性廃棄物が配置された前記坑道を塞ぐ栓体と、
該栓体と前記坑道により形成される坑道空間内に充填され、該坑道空間の内壁に作用する内圧を発生させた窒素ガスと、
を含むことを特徴とする放射性廃棄物の処分坑道構造。 - 坑道空間内が埋め戻されていることを特徴とする請求項1に記載の放射性廃棄物の処分坑道構造。
- 坑道空間内の内壁に作用している内圧が、大気圧よりも大きく、且つ坑道が位置する深さにおける地下水の水圧の0.05倍以上2倍以下であることを特徴とする請求項1又は2に記載の放射性廃棄物の処分坑道構造。
- 坑道空間内にさらに二酸化炭素ガスが充填されていることを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の放射性廃棄物の処分坑道構造。
- 地中に坑道を形成する坑道形成工程と、
該形成された坑道内に放射性廃棄物を配置する配置工程と、
放射性廃棄物が配置された坑道を栓体により閉塞する閉塞工程と、
栓体を貫通するとともに開閉可能な通気手段を介して窒素ガスを前記栓体と前記坑道により形成される坑道空間内に導入し、該坑道空間内に内壁に作用する内圧を発生させる内圧発生工程と、
を含むことを特徴とする放射性廃棄物の処分坑道構造の製造方法。 - 請求項1〜4のいずれか1項に記載の処分坑道の坑道空間内の前記内圧を監視する監視工程と、
前記監視中に前記内圧が低下した場合にはさらに窒素ガスを前記坑道空間内に充填し、処分坑道内の内圧を上昇させる再充填工程と、
を有することを特徴とする放射性廃棄物の処分坑道構造の維持方法。
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