試験研究用原子炉から発生する解体廃棄物に対する理論計算法による放射能濃度の共通的な評価手順

Common evaluation procedure radioactivity concentration by theoretical calculation for radioactive waste generated from the decommissioning of research reactors

岡田 翔太; 村上 昌史  ; 河内山 真美 ; 出雲 沙理 ; 坂井 章浩 

Okada, Shota; Murakami, Masashi; Kochiyama, Mami; Izumo, Sari; Sakai, Akihiro

日本原子力研究開発機構は、我が国の研究施設等から発生する低レベル放射性廃棄物の埋設事業の実施主体である。これらの廃棄物中の放射能濃度は、廃棄物埋設地の設計や埋設事業の許可申請をする上で必要な廃棄物情報である。埋設事業の処分対象となる廃棄物は、施設の解体に伴って発生する解体廃棄物が多くを占めている。このため、埋設事業センターでは、試験研究用原子炉の解体廃棄物を対象として、理論計算法による放射能濃度の評価手順の検討を行い、試験研究用原子炉に共通的な評価手順についてとりまとめた。本書で示す手順は、放射化計算により放射能インベントリを決定し、その妥当性を評価した後、処分区分の判定並びに処分区分毎の総放射能及び最大放射能濃度を整理するというものである。放射能インベントリの決定においては、まず2次元又は3次元の中性子輸送計算コードを用いて原子炉施設の各領域における中性子束及びエネルギースペクトルを計算する。その後、それらの計算結果に基づき、放射化計算コードを用いて、140核種を対象として放射化放射能を計算する。本書では、中性子輸送計算コードとして、2次元離散座標計算コードのDORT、3次元離散座標計算コードのTORT又はモンテカルロ計算コードのMCNPとPHITS、放射化計算コードとしてORIGEN-Sを使用することを推奨する。その他、利用を推奨する断面積データライブラリや計算条件等についても示す。評価手順のとりまとめに際しては、日本原子力研究開発機構外部の試験研究用原子炉の設置者と定期的に開催している会合において、各事業者が共通的に利用できるようについて意見交換を実施した。本書で示す手順は、今後の埋設事業の進捗や埋設事業に係る規制の状況等を反映して、適宜見直し及び修正をしていく予定である。

Japan Atomic Energy Agency is an implementing organization of burial disposal for low-level radioactive waste generated from research, industrial and medical facilities in Japan. Radioactivity concentrations of the waste are essential information for design of the disposal facility and for licensing process. A lot of the waste subjected to the burial disposal is arising from dismantling of nuclear facilities. Radioactive Wastes Disposal enter has therefore discussed a procedure to evaluate the radioactivity concentrations by theoretical calculation for waste arising from the dismantling of the research reactors facilities and summarized the common procedure. The procedure includes evaluation of radioactive inventory by activation calculation, validation of the calculation results, and determination of the disposal classification as well as organization of the data on total radioactivity and maximum radioactivity concentration for each classification. For the evaluation of radioactive inventory, neutron flux and energy spectra are calculated at each region in the reactor facility using two- or three-dimensional neutron transport code. The activation calculation is then conducted for 140 nuclides using the results of neutron transport calculation and an activation calculation code. The recommended codes in this report for neutron transport calculation are two-dimensional discrete ordinate code DORT, three-dimensional discrete ordinate code TORT, or Monte Carlo codes MCNP and PHITS, and for activation calculation is ORIGEN-S. Other recommendation of cross-section libraries and calculation conditions are also indicated in this report. In the course of the establishment of the procedure, Radioactive Wastes Disposal Center has discussed the commonly available procedure at meetings. It has periodically held to exchange information with external operators which have research reactor facilities. The procedure will properly be reviewed and be revised by reflecting future situ