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核種移行評価データの信頼性確認(本編)

Certification of reliability of nuclide migration data

上田 真三*; 加藤 博康*; 黒澤 進*; 中澤 俊之*

Ueda, Shinzo*; not registered; not registered; not registered

核燃料サイクル開発機構では、第2次取りまとめにむけて核種移行解析に用いるパラメータの設定およびその根拠となるデータベースの整備を実施してきた。本研究では、これら設定パラメータや解析の前提となるコロイド・有機物影響シナリオの妥当性、信頼性を再確認するための試験を実施するとともに、データベースの公開に向けた品質保証の手続きに関する諸外国の事例調査を実施した。主な実施内容を以下に示す。1.核種移行パラメータの妥当性確認のためのデータ取得 ベントナイトおよび岩石に対する分配係数をNH4濃度およびpHをパラメータとして測定した。分配係数へのNH4+イオン濃度依存性が確認され、この傾向はpHにより異なることがわかった。計算された支配的溶存化学種と測定された分配係数の間には明瞭な相関性は確認できなかった。ベントナイトに対するAmの分配係数を硫酸イオンおよび炭酸イオン濃度をパラメータとして測定した。Amの分配係数の硫酸および炭酸イオンの共存の影響は小さいことがわかった。また、模擬海水液性でのベントナイト中のCsの見かけの拡散係数を取得し、純水液性での値に近いことを確認した。2.コロイドの核種移行に与える影響評価 コロイドが共存する場合の核種移行モデルの信頼性評価及び地下水コロイドに関する特性調査を行った。実験による検証の結果、Hwangらのモデル概念は妥当であることが確認された。また地下水コロイドは地下水の採取方法で濃度や粒径が異なるため、評価にあたっては採取に関わる手法が重要になることが判明した。3.溶解度に及ぼす有機物の影響評価 フミン酸共存下においてThの溶解度測定試験を実施した。地下水及びベントナイト間隙水環境を想定したpH環境ではフミン酸の濃度増加にほぼ比例してThの溶解度が増加した。炭酸イオンが共存する系ではTh溶解度は顕著に増加した。本研究での溶解度測定結果から、第2次取りまとめのTh溶解度の設定値は、地下水中でのフミン酸の存在を考慮しても十分保守的に設定されていることを確認した。4.核種移行に関するメカニスティックモデルの再評価と今後の方向性の提示 圧縮ベントナイト中の溶解性不純物を考慮して、FRHP地下水中のAm、Pb、Ra、Cs、HSe-及びHTOのKd、Da及びDeをモデルを用いて評価し、評価値がJNCによって選定されたデータを裏付けていることを確認するとと

Japan Nuclear Cycle Development Institute (JNC) have been setting migration parameters and developing its database for the 2nd Progress Report of HLW Geological Disposal (H12 Report). In this study, experimentswere carried out to certify the reliability of parameters and scenario, and examination was carried out to survey procedures of quality management. The main contents are as follows. (1)Data acquisition for certification of migration parameters. The effect of NH$$_{3}$$ complex of Pd on distribution coefficients (Kd) of Pd on both bentonite and rocks, and the effect of sulfate and carbonate complexes of Am on Kds of Am on bentonite are investigated. Kds of Pd depended on NH$$_{4}^{+}$$ concentration in aqueous. The dependence varied with pH. Effects of sulfate and carbonate complexes on Kds of Am were not remarkable. Apparent diffusivities of Cs in bentonite saturated by saline water were measured. It was confirmed that the apparent diffusivities of Cs in saline water were similar to those in pure water. (2)Evaluation of colloidal effect on nuclide migration. An evaluation of validity of analytical model (Hwang's model) for nuclide migration under existence of colloids and investigation of characterization of colloids in groundwater were carried out. As the results, it was indicated that the Hwang's model was appropriate, and it was found that samplingtechnique influenced concentration and size distribution of colloids. (3)Influence of organic substances on solubility. Solubility of Th was measured under the condition with humic acid and carbonate. It increased roughly in proportion to the concentration of humic acid. And it was remarkably high under the condition with carbonate. It was confirmed that Th solubility data set in H12 report was conservative, even though humic acid existed in groundwater. (4)Use of Mechanistic Models for Safety Assessment. The integrated sorption/diffusion model has been used to calculate K$$_{d}$$, D$$_{a}$$ and D$$_{e}$$ values ...

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