复合领域
2024.05.23
地震後の地下岩盤亀裂の急速シーリングに成功!(世界初) ~化石ができる仕組み応用、放射性廃棄物やCO?の地下貯留も可能に~
黑料网博物館の吉田 英一 教授、山本 鋼志 特任教授、大学院环境学研究科の淺原 良浩 准教授、東京大学工学研究科の丸山 一平 教授(黑料网博物館兼任)、岐阜大学教育学部の勝田 長貴 教授と日本原子力研究開発機構(JAEA)、積水化学工業(株)および中部電力(株)原子力安全技術研究所の研究グループは、球状コンクリーションの形成プロセスを応用?开発したコンクリーション化剤を用いて、地下350尘环境での岩盘亀裂シーリング実証试験を行い、惭5.4の直下型地震を含む11回の地震によるシーリング効果の低下と再シーリングも含め、地下水の涌水を抑制(透水性が実験开始直前の1/100~1/1000に减少)させることに成功しました。このような地震后の岩盘亀裂を、速やかにかつ持続的にシーリングする効果の报告は、世界的にも今回が初めてとなります。
この手法は、数千年以上もの长期间の地下隔离を必要とする放射性廃弃物の地下隔离?処分のほか、二酸化炭素の地下贮留、石油の廃孔シーリングや、道路?鉄道トンネル周辺岩盘?鉱山掘削に伴う地下水抑制といった、地下环境を活用する地球规模で直面しているエネルギーや环境课题だけでなく、様々なインフラの长期メインテナンスなどのニーズに応用可能であり、メインテナンスフリーを目指す今后の幅広い技术への展开が期待されます。
本研究成果は、2024年5月22日18時(日本時間)付イギリス科学誌Springer Nature社の「Communications Engineering」に掲載されます。
?球状コンクリーション注1)を元に开発したコンクリーション化剤による、地下岩盘亀裂シーリング実証试験を幌延深地层研究センター地下研究所(地下350尘)で実施した。
?约2年间の実証试験によって、岩盘亀裂の地下水透水性が1/100~1/1000に低下し、また期间中に発生した直下型地震により一时的に低下したシーリング性能も速やか、かつ持続的に再シーリングで回復することが确认された(世界初)。
?开発したコンクリーション化剤は化石化を応用したメカニズムであり、放射性廃弃物の地下処分や二酸化炭素地下贮留などで、従来のセメント系材料では不可能と考えられてきた数百年以上の岩盘亀裂シーリングが可能である。
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注1)球状コンクリーション:
炭酸カルシウムを主成分とし、保存良好の化石を内包する球状岩块のことを言う。海底で堆积した地层中で形成されるもので、メートルサイズでも数年程度であることが明らかとなった。
雑誌名:Communications Engineering (2024)
論文タイトル:Post-earthquake rapid resealing of bedrock flow-paths by ‘concretion-forming resin’
著者:H.Yoshida*, K.Yamamoto*, Y.Asahara*, I.Maruyama, K.Karukaya, A.Saito, H.Matsui, A.Mochizuki, M.Jo, N.Katsuta, A.Umemura* & R.Metcalfe *黑料网教員
Hidekazu Yoshida(吉田英一), Koshi Yamamoto(山本鋼志), Yoshihiro Asahara(淺原良浩)
DOI: 10.1038/s44172-024-00216-1
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