JPS6171357A - 土壌試料の品質評価方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、土壌試料の品質評価方法に関し、特に、放射
性核種の地中における挙動を調べるために必要とされる
土壌試料の品質を評価する方法に関する。

〔従来の技術〕

最近、原子力発電の発展に伴ない、原子力発電所や原子
力研究施設から発生する放射性廃棄物の量も増加の一途
をたどっている。これらの放射性廃棄物はその放射能の
エネルギーレベルや種類により適切な処理がなされてい
る。高レベルのものは再処理後貯蔵され、低レベルのも
のはセメントやビチューメンで固化された後、貯蔵庫内
に保管されている。これらの放射性廃棄物の最終処分に
関しては海洋処分や陸地処分が検討されているか、深海
底を処分場とすることは、内外国の国民感情やその他の
事情で実施の見通しは必ずしも明るくない。一方、陸地
処分については、数々の方法が提案されているが、未だ
具体的方法は決められていない。海洋が放射性廃棄物の
処分場として使用できないとすれば陸地のいずれかに放
射性廃棄物を処分することはほぼ必然的である。しかし
、これを可能とするためには、放射性廃棄物の処理方法
を確立するとともに、処分する場所の地層や土壌の性質
、及び、土層や土壌への放射性廃棄物の影響を明確に把
握することが必要となる。このためには、放射性廃棄物
固化体からの放射性核種が土壌中においてでのような挙
動を示すかを明確化することが要求される。また、これ
は、建設される放射性廃棄物処分用の施設設計のために
も解明しておかなくてはならない問題である。

地層や土壌は非常に複雑でかつ固有の微細構造をもって
いて、いったんそれを乱すと再現が難しい。また、調整
した土壌モデルや他所との比較ではデータの再現性が乏
しい。従ってこの場合には、放射性廃棄物処分予定地そ
のものの土壌における放射性廃棄物核種の挙動を正確に
予測することは非常に困難となる。

放射性廃棄物処分予定地、原子力発電所や原子力研究施
設建設予定地などにおける放射性核種の土壌中における
挙動を調べるためには、当該地区における実際の土壌と
同様の性質をもった自然状態の（すなわち、撹乱されて
いない）土壌試料を採取し、この土壌試料に放射性核種
を含んだ水溶液を散布し、放射性核種の土壌試料中にお
ける挙動を調べ、当該地区における実際の土壌中の放射
性核種の挙動を推定し、施設の設計を行なうことが、最
も確実な方法である。原子力の安全性は原子力関連施設
において至上の義務であシ、撹乱されていない土壌試料
を用いて放射性核種の土壌中における挙動を調べ、原子
力施設の安全性を一層向上させることは、必要不可欠の
事項である。

撹乱されていない土壌試料を採取するためには種々の方
法が提案されているが、そのうちの１つとして土壌表面
からサンデリングチー−ブを押込み該チューブ内に土壌
を収容して採取する方法がある。

ところで、この様にして採取した土壌試料は一般に採取
の際にいくらかの撹乱を受け、この撹乱があまり大きい
場合には試料として不適当でちる。

ところが、従来はこの撹乱の程度を評価する方法として
「回収比」による方法のみが用いられていた。即ち、サ
ンプリングチューブにより採取された土壌の長さをｌと
し、サンプリングチューブの押込み長さをＬとし、この
場合の比率１／Ｌを回収比と定義し、この回収比が１ま
たはこれに近いもののみを実質上未撹乱であると評価し
ていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、土壌試料の採取操作に際して、採取され
る土壌には単に上下方向の圧縮力が作用するのみならず
、サンプリングチューブの押込みに基づき土壌に流動を
生ぜしめる様な力も作用する。従って、上記回収比のみ
による方法ではこの様な土壌流動による撹乱の程度を評
価することができず、土壌試料の撹乱の判別のためには
十分な方法とはいえない。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明によれば、上記の如き問題点を解決するため、採
取すべき土壌の表層部分に複数のトレー・サーを付与し
ておき、尚状体の押込み過程において適時該トＶ−サー
間の距離を測定することにより土壌試料の撹乱状態を判
別することｆ、特徴とする、土壌試料の品質評価方法が
提供される。

即ち、上記の如き土壌試料採取操作中における土壌の流
動は土壌表層部において最も顕著であυ、採取時におい
て土壌表層部の挙動を観察することにより流動による土
壌試料の撹乱の状態を判別することができる。

〔実施例〕

以下、図面を参照しながら本発明方法の具体的実施例を
説明する。第１図は本発明の実施例を示している。まず
、土壌試料採取個所が円錐台形状に残るように、土壌試
料採取個所周辺の土壌ｔ’！削する。その際の掘削手段
は任意のものでよい。

本実施例では、・卆ワーショベル７を用いて掘削してい
る。

次に、土壌試料採取個所である円錐台形状の上面近傍に
、異なる色に着色された複数種類の小球体からなるトレ
ーサーを多数散布する。

尚、トレーサーの散布はランダムに行なってよい。

次に、かくしてトレーサーの散布された土壌試料採取個
所の上面に土壌試料採取装置４を配置する。本実施例に
おいては次のようにして配置している。すなわち、掘削
して土壌を排除したあとの空間にカラムがイド支持枠６
を置き、このカラムガイド支持枠６上に７ランノを有す
るカラムガイド５を載置する。カラムがイド５はカラム
１０の外径とほぼ等しい内径の中空部を有してお）、こ
の中空部にカラム１０を摺動自在に嵌合する。これによ
）土壌試料採取装置４は、土壌試料採取個所の上面に配
置される。

ここで、本実施例で使用する土壌試料採取装置を説明す
る。第２図及び第３図は、本実施例で使用する土壌試料
採取装置４を示している。

土壌試料採取装置４は、カラム１０と外筒９とからなる
。カラム１０は、透明である。材質としては、たとえば
、硬質の透明塩化ビニルが用いられる。カラム１０は、
その先端に刃先１１７ｉｌ−有している。本実施例では
、カラム１０と刃先１１とにそれぞれ７ランノ１５．１
６を設け、この７ランジ１５．１６同志をゲルトで固着
している。もちろん他の方法で両者を固着してもよい。

刃先１１の材質としては、たとえば、鋼が好ましい。

−万、外筒９にはその長さ方向に沿って複奴の観察孔１
４を設けである。外筒９の材質としては、たとえば、鋼
が用いられる。刃先１１が外筒９の先端から突出するよ
うにカラム１０を外筒９の内部に配設する。そしてカラ
ム１０と外筒９とを固着する。本実施例では、外筒９の
先端外周にフランジ１７を設け、この７ランジ１７と刃
先１１に設けた７ランジ１５とをゲルトにて固着しであ
る。

なお、本実施例では、外筒９の内周のカラム１０の上方
に、中空の７ランノ１８を設けである。

このフランジ１８には孔を設けである。この孔には力２
ム押えゲルト１２が摺動可能に挿入されている。カラム
押えがルト１２の先端は、カラム１０の上面に接触して
いる。

この土壌試料採取装置４を土壌試料採取個所に押し込む
。押込みは、たとえば、次のように行なう。土壌試料採
取装置４の上面と、固定したノ４ワーショベル７との間
にツヤツキｌを介在せしめる。

ツヤツキ１を作動させると、土壌試料採取装置４の上面
に押込圧がかかる。この押込圧は、外筒９から刃先１１
に伝播し、土壌試料採取装置４は土壌試料採取個所に押
込まれる。

なお、図面では、ジヤツキ１と土壌試料採取装置４との
間に角材２及び圧力センサ３を介在せしめである。圧力
センサ３は土壌試料採取装置４にかかる押込圧を探知す
るために設けたものである。

従って、この場合は、押込速度が十分遅くなるように、
圧力センサ３を見ながらジヤツキ１の荷重を調整しつつ
土壌試料採取装置４を押込む。

なお、押込むにつれ、円錐台形の試料採取１固所の周側
の土壌を除去すれば試料採取装置４の刃先１１にかかる
圧力は減少するので、より自然状態に近い土壌試料を採
取することが可能となる。

この様な土壌採取において、試料採取装置４の刃先を垂
直に土壌中に押込んでいくにしたがって、先ず下方から
第１番目の観察孔１４を側方から観察すると、第４図に
示される様に、カラム１０に接する部分に存在するトレ
ー？−２０が確認できる様になる。この時点で押込みを
停止し、これらのトレーサーのうち位置の確認が容易な
任意の３個を選びこれらの位置関係を測定する。位置関
係の測定は、観察孔１４の外側にモノサシを当てて、目
視によプ行なうか、または写Ｘ撮影して該写真上にて間
接的に測定することにより行なうことができる。そして
、更に刃先１１を土壌中に垂直に押込んでいくと、上記
第１番目の観察孔の真上にある下方から第２番目の観察
孔から土壌表層部が観察し得る様になる。この時点で上
記第１の観察孔におけると同様にして、但し上記第１の
観察孔において選択した３個のトレーサーの位置関係を
測定する。以下同様にして下方から第３番目、第４番目
・・・の観察孔において所定の３ｇのトレーサーの間の
位置関係を測定する。

かくして透明カラム１０の押込み過程において適宜トレ
ーサー間の距離を測定し、押込みとともにこれらのトレ
ーサー間の相対的位置関係にズレが生じているかどうか
、またズレが生じている場合にはそのズレの程度はどれ
だけかによって、得られた土壌試料の撹乱状態が判別で
きる。即ち、押込みとともに土壌の流動が生じた場合に
は土壌表層部分にその影響が現われ、上記トレーサーの
相対的位置関係が次第にズしてきて、そのズレ量が次第
に大きくなるからである。

以下、具体的実施例により本発明を更に詳細に説明する
。

実施例１： 第２図及び第３図に示される土壌試料採取装置を用いて
土壌試料を採取した。本実施例で採取した土壌は、砂質
土であり、第１表に示すように、海砂を含むものである
。

第１表　土壌の戊辰的性質及び地下水位先ず、表土をパ
ワーショベルで約６００＋ｅｎ除去し、掘削穴の寸法を
約１５０００ツＸ１５０００フとした。続いて、掘削穴
の中央部（約２０００ｍＸ３５００　ｍ　）が角錐台形
になる様に残し、その周囲を深さ約２０００ｙａまで掘
削した。上記角錐台形の頂面に直径０．５　ｃｍの球形
状のプラスチックからなるトレーサーを多数散布した。

尚、トレーサーは赤色に着色したものと白色に着色した
ものとの２種類を混合したものを用いた。

次いで、トレーサーの散布された円錐台形の土壌頂面上
から土壌試料採取装置を押込み、下方から第１番目の観
察孔から土壌表層部分が観察し得る様になった段階で押
込みを一旦停止して、該観察孔から見える土壌表層中の
トレーサーを観察した。その状態を第４図に示す。観察
し得るトレーサーのうちの３つ（図におけるＡ、Ｂ及び
Ｃを測定用として選択して、これらの間の相対的位置関
係を測定した。測定は観察孔１４外にモノサシを当てて
写真撮影を行ない、かくして得られた写真から距離を求
めた。

続いて、更に土壌採取装置の押込みを継続し、下方から
第２番目、第３番目及び第４番目の観察孔から上記第１
番目の観察孔にて観察した土壌表層部が観察し得る様に
なった段階で押込みを一旦停止して、上記第１番目の観
察孔での場合と同様にして第１番目の観察孔にて測定し
た３つのトレーサーＡ、Ｂ及びＣについて相対的位置関
係を測定した。

以上の測定により得られた測定結果を第２表に示す。

第２表　トレーサー間の距離の測定結果面、土壌試料採
取装置の押込み速度は各押込み工程とも毎分１５Ｉ＋ｌ
ｌ１１とした。また、本実施例において採取された土壌
試料の長さは１２０３閣であり、また土壌試料採取装置
の透明カラムの押込み長さも１２０３圏であった。

以上の如き本実施例において得られた土壌試料の品質評
価はトレーサー間の距離の測定から得られる土壌試料表
層部の変形程度と回収比との２つによ）行なうことがで
きる。即ち、本実施例において得られた土壌試料は表層
部の変形程度は実質上ゼロであシ、また回収比は１００
チであるので、土壌試料としては攪乱がない良好なもの
であると判定することができる。

〔発明の効果〕

以上の如き本発明によれば、土壌試料の攪乱の程度を十
分に知ることができ、実質上未撹乱の試料であるか否か
の判別をよシ確実に行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法の実施状態を示す側面図であり、第
２図は本発明方法において使用される土壌採取装置の断
面図であシ、第３図（ａ）　、　（ｂ）　、　（ｅ）及
び（ｄ）はそれぞれその外筒の平面図、断面図、展開図
及び部分拡大断面図でおり、第４図はその使用時におけ
る観察孔内の外観図である。 １・・・ジヤツキ、２・・・角材、３・・・圧力センサ
、４・・・土壌試料採取装置、５・・・カラムガイド、
６・・・カラムがイド支持枠、７・・・ノ９ワーショベ
ル、９・・・外筒、１０・・・カラム、１１・・・刃先
、１２・・・カラム押えボルト、１４・・・観察孔、１
５．１６，１７．ｉ８・・・フランジ、２０・・・トレ
ーサー。 第３図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）土壌中に筒状体を押込み該筒状体中に収容された
   土壌を採取して得られた土壌試料の品質を評価する方法
   において、採取すべき土壌の表層部分に複数のトレーサ
   ーを付与しておき、筒状体の押込み過程において適時該
   トレーサー間の距離を測定することにより土壌試料の攪
   乱状態を判別することを特徴とする、土壌試料の品質評
   価方法。
2. （２）トレーサーが小球体である、第１項の土壌試料の
   品質評価方法。
3. （３）筒状体が透明体からなり距離の測定が該筒状体の
   側壁外方からの観察または写真撮影により行なわれる、
   第１項または第２項の土壌試料の品質評価方法。
4. （４）筒状体に外筒が付されており、該外筒にはその長
   さ方向に沿って適宜の間隔にて観察孔が設けられており
   、該観察孔から写真撮影が行なわれる、第３項の土壌試
   料の評価方法。