[H-CG24] 原子力と地球惑星科学

[HCG24-P03] 堆積軟岩地域におけるボーリングコア試料からの間隙水抽出：水質・同位体プロファイル取得の試みと課題

*戸崎 裕貴¹、森川 徳敏¹、塚本 斉¹、高橋 正明¹、稲村 明彦¹ (1.国立研究開発法人産業技術総合研究所 地質調査総合センター 活断層・火山研究部門)

キーワード：堆積軟岩、間隙水、圧縮抽水法、水質、安定同位体

放射性廃棄物の中深度処分では，埋設地を含む広域の地下水流動を評価する必要がある．筆者らはこれまでに，青森県上北平野を対象地域として，既設井戸から採取した地下水の水質・同位体データに基づき，地下水流動の概念モデル化を行ってきた．2019年度からは，概念モデルの検証を目的としたボーリング調査を上北平野において実施している．本発表では，地下水流動系の流動域における深度200 mのボーリングコア試料に関して，地下水流動評価のための間隙水抽出および水質・同位体プロファイル取得の試みと課題について報告する．
本研究では，主として長さ12 cm毎に切断したコア試料を用い，外周部分のトリミングを行った後，圧縮抽水法を基本として間隙水の抽出を行った．コア試料をピストン式の圧縮容器に入れ，油圧ポンプおよび油圧シリンダを用いて2.5，5，10，15 MPaの抽出圧力で段階的な抽水を行い，水質・同位体組成の変化を観察した．
まず，間隙水試料に対する掘削水混入の影響の低減を図るため，コア試料のトリミング領域について粒度別に検討を行った．掘削水の混入率は，掘削水のトレーサーとして用いたローダミンWT濃度から見積もった．硬質の細砂やシルト・泥などの細粒堆積物では，コア試料の最外周部を5 mm程度削って抽水を行った結果，掘削水の混入率が概ね数%以下の間隙水試料が得られた．一方，細砂よりも粗い未固結堆積物では，同様の処理をした場合に掘削水の混入率が10%以上となる試料もあったため，より詳細に検討した．コア試料の最外周部を5 mm程度削った上で，さらに外周部を10-20 mm程度削ったトリミング試料からも抽水を行い，中心部の柱状試料から抽出される間隙水試料と比較した．その結果，コア試料の外周部と中心部とでローダミンWT濃度に大きな違いは見られず，砂層に関しては外周部を大きく削った場合においても影響の低減は難しいことが分かった．掘削水混入率の大きな間隙水試料を除外し，掘削水混入の補正を行った上で，間隙水の水質・同位体組成について検討した．発表では，コア試料の保管期間による水質変化，段階的抽水における同位体組成の変動，他の抽水方法との比較，岩相による違いなどについて考察する．

謝辞：本研究は，原子力規制委員会原子力規制庁「平成３１年度原子力発電施設等安全技術対策委託費（廃棄物埋設における自然事象等を考慮した地盤の性能評価に関する研究）事業」，「令和２年度原子力発電施設等安全技術対策委託費（自然事象等の評価に関する研究）事業」，および令和３年度原子力発電施設等安全技術対策委託費（廃棄物埋設における自然事象等の評価に関する研究）事業として実施した．