Journal of MMIJ Vol.128 (2012) No.7
1．緒 言
放射性廃棄物の地層処分では，ベントナイトのような人工バリ
アと岩盤のような天然バリアの働きにより放射性核種の移動を抑
制し，放射能を十分に減衰させる処分システムの検が行われて
いる。特に，使用済み核燃料の再処理施等から発生する長半減
期低発熱放射性廃棄物 (TRU 廃棄物 ) においては，ヨウ素 (I-129)
や炭素 (C-14) 等の人工・天然バリアに吸着されにくい核種の濃
度が高い廃棄物が存在する。そのような場合でも十分な減衰効
果を得られるように，安全価上の主核種である I-129 や C-14
に対して適用できる代替処分技術の検が行われている
1)
。そ
れらのうち，C-14 への対策のための代替技術として，長期閉じ
込めによる線量の低減が考えられている
2, 3)
。
長期閉じ込め型のコンクリート容器の適用は，その代替技術の
一つである。具体的には Fig. 1 に示すように，キャニスタと呼
ばれるステンレス容器に入れた放射性廃棄物を鋼製ボックスに入
れ，その周りを高い緻密性を持つ高強度高緻密コンクリート ( 太
平洋セメント ( 株 ) 製，High Strength and Ultra Low Permeability
Concrete, 以下 HSULPC) でうことで，C-14 からの放射線が十分
に減衰するまでの長期間 ( 数万年間 ) ，放射性物と地下水との
接を防止するというものである
2, 3)
。それを実現させるために
福 田 大 祐
1
奈 良 禎 太
2
林 大 介
3
大 和 田 仁
4
小 川 秀 夫
5
金子勝比古
6
by Daisuke FUKUDA
a*
, Yoshitaka NARA
b
, Daisuke HAYASHI
c
, Hitoshi OWADA
c
,
Hideo OGAWA
d
and Katsuhiko KANEKO
e
a. Research Fellow of the Japan Society for the Promotion of Science, Division of Field Engineering
for Environment, Graduate School of Engineering, Hokkaido University, Sapporo, Hokkaido 060-
8628, JAPAN
(*Corresponding author, E-mail: daichang@geo-er.eng.hokudai.ac.jp, FAX: 011-706-6325)
b. Assistant Professor, Department of Civil and Earth Resources Engineering, Graduate School of
Engineering, Kyoto University, Kyoto 611-8540, JAPAN
c. Radioactive Waste Management Funding and Research Center, Chuou-ku, Tokyo 104-0052, JAPAN
d. Taiheiyo Consultant Co., Ltd., Ohsaku, Sakura, Chiba 285-8655, JAPAN
e. Professor, Division of Sustainable Resources Engineering, Faculty of Engineering, Hokkaido
University, Sapporo, Hokkaido 060-8628, JAPAN
マイクロフォーカス X 線 CT を用いた水中環境下における
高強度高緻密コンクリートのき裂閉塞挙動の評価 *
Journal of MMIJ Vol.128 p.471 − 477 (2012)
©2012 The Mining and Materials Processing Institute of Japan
*2011 年 11 月 9 日受付 2012 年 3 月 27 日受理
1. 学生会員 修士 ( 工学 ) 日本学術振興会特別研究員 (DC2)
北海道大学 大学院 工学研究科 環境フィールド工学専攻
2. 正会員 博士 ( 工学 ) 京都大学助教 大学院 工学研究科 社会基盤工学専攻
3. 修士 ( 工学 ) ( 公 ) 原子力環境整備促進・金管理センター
4. 博士 ( 工学 ) ( 公 ) 原子力環境整備促進・金管理センター
5. 正会員 学士 ( 理学 ) ( 株 ) 太平洋コンサルタント
6. 正会員 工学博士 北海道大学教授 大学院 工学研究院 環境循環システム
部門
[ 著者連絡先 ] FAX: 011-706-6325 ( 北海道大学・福田 )
E-mail: daichang@geo-er.eng.hokudai.ac.jp
キーワード：き裂，自己修復，マイクロフォーカスＸ線ＣＴ，画像差分，
セメント系材料，放射性廃棄物地層処分
High strength and ultra low permeability concrete (HSULPC) is thought to be an alternative material for
a radioactive waste package containing transuranic radionuclides (TRU wastes) for geological disposal. Thus
high confining ability is required for HSULPC. In addition, knowledge of time-dependent fracturing and change
of permeability due to fracturing is important. For cementitious materials, self sealing of fracture due to the
precipitation of calcium compounds can occur in water. This can affect long-term stability and decrease of
permeability. In this study, the sealing behavior of macro-fractured HSULPC in water was investigated using
micro-focus X-ray CT and image analyses. It was shown that the sealing of fracture by precipitation occurred only
near the edge of the specimen. Using the technique of image registration and image subtraction considering the
gap between X-ray CT images, the sealed regions in fracture were extracted successfully. The percentage of sealed
volume in fracture increased with elapsed time. It is concluded that high confining ability of HSULPC can be
maintained due to the self sealing even if fractures are included.
KEY WORDS: Fracture, Self Sealing, Micro-Focus X-ray CT, Image Subtraction, Cementitious Material,
Geological Disposal of Radioactive Wastes
Evaluation of Sealing of Macro-Fracture in High Strength and Ultra Low
Permeability Concrete in Water Using Micro-Focus X-ray CT
471 〈23〉