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Effects of $$alpha$$-radiation on a disposal of spent nuclear fuel

使用済燃料の処分における$$alpha$$線の影響

北村 暁  

Kitamura, Akira

日本は使用済燃料の再処理を経て生成するガラス固化体の地層処分の代替オプションのひとつとして、使用済燃料そのものを深地層中に処分(直接処分)する可能性について検討を開始している。使用済燃料の直接処分においては、放射線による影響の可能性の具体例として、放射線によって地下水が変質することで酸化性化学種が生成し還元型地下水が酸化される、使用済燃料の溶解速度が上昇するといったことが挙げられる。本研究では、安全評価における$$alpha$$線による影響に特に注目し、使用済燃料、キャニスターおよびキャニスター外部における$$alpha$$線の影響に関する研究をレビューするとともに、諸外国の安全評価における取り扱いについても整理した。最近の研究では、$$alpha$$線による影響はキャニスターの腐食に伴って発生する水素ガスによって抑制され、顕著なものにはならないことがわかった。

The Japanese geological disposal program has started researching disposal of spent nuclear fuel (SF) in deep geological strata (hereafter "direct disposal of SF") as an alternative management option other reprocessing followed by vitrification and geological disposal of high-level radioactive waste. In the case of direct disposal of SF, specific examples of the possible effects of radiation include: generation of oxidizing chemical species in conjunction with decomposition of groundwater and accompanying oxidation of reducing groundwater; and increase in the dissolution rate of SF and the solubility of radionuclides. Focusing especially on the effects of $$alpha$$-radiation in safety assessment, this study has reviewed research into the effects of $$alpha$$-radiation on the spent nuclear fuel, canisters and environment outside the canisters, and safety assessments in countries other than Japan that are planning direct disposal of SF. It was found that the effects of $$alpha$$-radiation on SF disposal are not significant due to suppression of water radiolysis by hydrogen gas generated from canister corrosion according to the latest research.

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