核種移行解析コードMATRICSによる解析の信頼性の検証

Reliability evaluation for radionuclide transport analysis code MATRICS

白川 敏彦*; 井尻 裕二*; 長坂 和佳*; 松本 昌昭*

not registered; Ijiri, Yuji*; not registered; not registered

高レベル放射性廃棄物の地層処分研究における、第2次取りまとめの核種移行解析において使用した核種移行解析コードMATRICSの信頼性を検討した。検討方法としてMATRICSおよび解析解により核種移行パラメータについての感度解析を行い、各々の計算結果を比較した。また、MATRICSで使用している逆ラプラス変換法であるTalbot法とCrump法、細野法に関して核種移行パラメータについての感度解析を行い、各々の逆ラプラス変換法による結果を比較した。検討の結果、以下の事項が判明した。・マトリクス拡散距離無限の場合におけるMATRICSによる解析結果と解析解との比較の結果、Pe数が1.0100のとき、MATRICSによる解析結果の誤差は、最大で約0.4%であり、透水量係数が1.010-101.010-5(m2/s)のとき、MATRICSによる解析結果との誤差は、最大で約5.5%であった。・マトリクス拡散距離有限(0.031.0(m))の場合におけるMATRICSによる解析結果と解析解との比較の結果、Pe数が1.0100のとき、MATRICSによる解析結果の誤差は、最大で約0.7%であり、透水量係数が1.010-101.010-5(m2/s)のとき、MATRICSによる解析結果の誤差は、最大で約2.4%であった。・逆ラプラス変換法であるTalbot法を他の逆ラプラス変換法による結果と比較した結果、Talbot法は、Pe数が5.010-12.0103、透水量係数が1.010-7(m2/s)以下の場合は、計算結果は、Crump法、細野法と同様の結果となった。以上のことから、第2次とりまとめにおけるPe数及び透水量係数の範囲においては、MATRICSによる解析結果は信頼できるものであると結論づけられる。

A reliability evaluation for radionuclide transport analysis code, MATRICS, used in radionuclide transport analysis in the natural barrier system PA in H12 report has been carried out. Sensitivity analysis to radionuclide transport parameter in MATRICS and analytical solution has been performed, and the results of each analysis have been compared. Additionally sensitivity analysis using Talbot Method, Crump method and Hosono method has been carried out, and the results of each inverse Laplace transform method has been compared. The conclusions obtained from the results of the evaluation are summarized as follows, (1)In case of the infinite matrix diffusion distance, an error among the results of each calculation is maximum about 0.4% in the range of Pe number from 1.0 to 100. And, an error among the results of each calculation is maximum about 5.5% in the range of transmissivity from 1.010 to 1.010(m/s). (2)In case of the finite matrix diffusion distance (0.031.0(m)), an error among the results of each calculation is maximum about 0.7% in the range of Pe number from 1.0 to 100. And, an error among the results of each calculation is maximum about 2.4% in the range of transmissivity from 1.010 to 1.010(m/s). 3)By comparing Talbot method with other inverse Laplace transform method, Talbot method is confirmed to give similar results with other inverse Laplace transform method in the range of Pe number from 5.010 to 2.010, and that of transmissivity below 1.010(m/s). Therefore, it is concluded that the reliability of MATRICS are confirmed by conducting sensitivity analysis in the range of Pe number and transmissivity coefficient used in H12 report.