Evolution of radionuclide transport and retardation processes in uplifting granitic rocks, Part 1; Key processes, conceptual models and scenario

花崗岩の隆起過程における放射性核種の移行と遅延プロセスの変遷,Part 1; 主要プロセス、概念モデルおよびシナリオ

Metcalfe, R.*; 舘 幸男  ; 笹尾 英嗣   ; 川間 大介*

Metcalfe, R.*; Tachi, Yukio; Sasao, Eiji; Kawama, Daisuke*

放射性廃棄物の地層処分の安全評価では、将来において地下水を介した放射性核種の移行が岩盤のバリア性能によって遅延されることを示す必要がある。サイトが選定される前の初期段階の安全評価は、特定のサイト条件を考慮しない一般的なものであり、保守的なパラメータ値や簡略化された安全評価モデルに基づくことになる。その後の特定のサイトを対象とした安全評価では、長期的な地質環境の変遷やその放射性核種の移行・遅延への影響を考慮可能な、より現実的なモデルが必要となる。隆起はそのような長期的な地質環境の変遷の一つである。ここでは、日本の既往の研究に基づき、花崗岩の特性が隆起に伴ってどのように変化するかについての知見をレビューする。また、花崗岩の隆起に伴う放射性核種の移行と遅延過程に関する概念モデルと一般的なシナリオを提示し、安全評価を支える現実的な数値モデルの基礎を提示する。

A safety case for an underground radioactive waste repository must show that groundwater will not in future transport radionuclides from the repository to the near-surface environment (the biosphere) in harmful quantities. Safety cases are developed step-wise throughout a programme to site and develop a repository. At early stages, before a site is selected, safety cases are generic and based on simplified safety assessment models of the disposal system that have conservative parameter values. Later, when site-specific conditions are known, more realistic models are needed for the long-term geo-environmental evolution and their impacts on radionuclide migration/retention. Uplift is one such environmental change, which may be particularly important in countries near active tectonic plate boundaries, such as Japan. Here we review the state of knowledge about how the properties of fractured granitic rocks evolve during uplift, based on studies in Japan. Hence, we present conceptual models and a generic scenario for mass transport and retardation processes in uplifting granitic rocks as a basis for realistic numerical models to underpin safety assessment.