Estimation of Ra concentration in high-level radioactive waste disposal system

地層処分システムにおけるRaの濃度推定

吉田 泰*; 吉川 英樹

Yoshida, Yasushi*; Yoshikawa, Hideki

地層処分システムにおいて、Raの濃度は性能評価を行ううえで重要なパラメータである。第2次取りまとめではRa/Ca比を一定とするモデルにより評価を行ったものの、Ra/Ca比を一定とする仮定は妥当ではない。したがって、方解石に対する交換反応を元素分配比を用いて評価を行うモデルを作成した。本モデルを用いて4n+2系列元素について核種移行解析を行った結果、第2次取りまとめ解析に比べて、人工バリア外側境界面においては、本解析により求まるRa移行率が高くなったが、母岩100mの領域ではほぼ同じ結果となり、この領域では、Raの移行率は親元素からの放射性崩壊により支配されていることが示された。

Ra is one of the important radionuclide for performance assessment of HLW. Concentration of Ra in groundwater is limited by an interaction with calcite. Incorporation of Ra can be evaluated by partition coefficient. In addition to this parameter, a number of surface layers which contribute ion substitution reaction is also necessary for calculation. Therefore experiments were carried out. As a result, a number of surface layers of calcite is estimated as 15to 44. Those values are consistent with estimated value in literature. With this number of layers, the migration analysis of 4n+2 series radionuclides were performed with reaction of calcite. This effect can be evaluated with partition coefficient. As a result, release rates of Ra was largest in their series on an outer surface of engineered barrier and about one order magnitude lower than that for radionuclide of highest release rate at the point of 100 m in rock.