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緩衝材厚さ及び乾燥密度の変化が人工バリア中核種移行へ及ぼす影響の評価

The Evaluation of the effects of buffer thickness and dry density on radionuclides migration in engineered barrier system

加藤 藤孝; 石原 義尚; 牧野 仁史; 石黒 勝彦

not registered; not registered; Makino, Hitoshi; Ishiguro, Katsuhiko

人工バリア構成要素の一つである緩衝材の仕様のうち、緩衝材厚さと緩衝材乾燥密度は核種移行遅延機能と関係するため、これらの設定がどのように核種移行挙動に影響するかを評価しておくことは性能評価の観点から重要であり、今後、処分計画の進展に伴い必要となるものと考えられる、サイトの条件に対して安全性と経済性をともに満たすような緩衝材仕様の検討の一助にもなるものと考えられる。このため、本研究では、緩衝材厚さと緩衝材乾燥密度をパラメータとして、それらの組合せを考慮した感度解析を行うことにより、緩衝材厚さ及び緩衝材乾燥密度の変化が人工バリア中核種移行挙動に及ぼす影響を評価し、地層処分研究開発第2次取りまとめにおいて設定された設計仕様(厚さと乾燥密度の関係)の緩衝材が有する核種移行遅延性能について考察した。その結果、緩衝材厚さ及び緩衝材乾燥密度の変化に対しては、分配係数が大きく、かつ、半減期が短い核種の緩衝材外側からの最大核種移行率の感度が大きくなった。また、緩衝材外側からの核種移行率を線量に換算して便宜上の指標として用いた場合、緩衝材厚さ及び緩衝材乾燥密度が地層処分研究開発第2次取りまとめにおいて設定された緩衝材仕様を満足していれば、総線量の最大値はほぼ10$$mu$$Sv/yを下まわることが示された。これらの結果は緩衝材厚さと緩衝材厚さと緩衝材乾燥密度の仕様を安全性と経済性のバランスで総合的に判断して設定する際の一情報として用いることができるものと考えられる。

The evaluation of the effects of buffer thickness and dry density, one of the buffer design, on radionuclides migration behavior is important from the viewpoint of performance assessment since they have relation to radionuclides migration retardation. It is also considered to help investigation of buffer design that satisfy both safety and economy to condition of the disposal site, which may be required with development of disposal project in the future. Therefore we have performed a sensitivity analysis used buffer thickness and dry density as parameter and considered their combination in this report. Based on this, we have evaluated the effects of buffer thickness and dry density on radionuclides migration in engineered barrier system. And, we have considered about radionuclides migration retardation quality of the buffer which is based on the design (relationship between thickness and dry density) set in the second progress report on research and development for the geological disposal of HLW in Japan. In results, the maximum release rates from the engineered barrier system for the nuclides which have high distribution coefficients and short half lives are sensitive to changes in buffer thickness and dry density. And, using dose converted from the nuclide release rates from the engineered barrier system as a convenient index, it is almost shown that the maximum of total dose is less than 10$$mu$$SV/y in the cases which buffer thickness and dry density are based on the buffer design set in the rsecond progress report on research and development for the geological disposal of HLW in Japan. These can be used as an information when design of bufer thickness and dry density is set by synthetically judgement of balance of safety and economy.

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