分散長が地層処分の安全評価指標である最大核種移行率に与える影響の理解

Understanding of effect of dispersion length on maximum nuclide release rate as an indicator for safety assessment of geological disposal

樺沢 さつき ; 山口 正秋 ; 平野 史生 ; 加藤 智子 

Kabasawa, Satsuki; Yamaguchi, Masaaki; Hirano, Fumio; Kato, Tomoko

地層処分の安全評価の核種移行解析では、現象のモデル化に必要な信頼性の高い知見やデータが必ずしも十分にあるとはいえないような場合は、安全上あえて厳しい結果になるようなデータ設定やモデル化を選択する等、技術的根拠の信頼性等に応じて十分な保守性を有するように留意した解析が行われる。岩盤を対象とした核種移行解析で用いる分散長をフィールドスケールで測定することは困難なため、その設定値は不確実性が大きい。一方、その値の増減が核種移行解析結果にどのような影響を与えるかについて知見は乏しい。本研究では、分散長の増減が最大核種移行率に与える影響を分析した。具体的には、亀裂性媒体を対象に、分散長の増減の影響について、分配係数等の核種移行遅延効果に関連するパラメータ値や半減期との関係にも着目した一連の感度解析を行った。その結果、分散長の増加により核種の移行に要する時間が早まり、最大核種移行率が増加する場合があることが確認できた。この傾向をより詳しく分析すると、最大核種移行率発生時間が核種の半減期を下回る場合は分散長の増加による最大核種移行率の増加は数倍程度に留まるが、上回る場合には分散長の増加は最大核種移行率発生時間の短縮に伴い最大核種移行率を大きく増加させる可能性があることを示す結果が得られた。このような新たな知見は、分散長の保守的な設定に資すると考えられる。

In nuclide migration analyses for the safety assessments of geological disposal, when there is not necessarily sufficient confidence knowledge and data required for modeling phenomena, analyses are conducted using sufficiently conservative depending on the reliability of the technical basis, such as selecting data settings and modeling that yield severe results. There is a high level ofuncertainty for setting a parameter value of dispersion length used for the nuclide migration analysis, due to the difficulty in measuring field scale data. However, the effects of fluctuation of dispersion length on maximum nuclide release rate has not yet been fully understood. In this study, the effect of fluctuation of dispersion length on maximum nuclide release rate was investigated. Specifically, a series of the sensitivity analysis focusing on not only the effect of fluctuation of dispersion length but also the effect of parameters related to the retardation effect such as distribution coefficient and half-life of nuclides was performed for fracture medium. As a result, it was suggested the maximum nuclide release rate may increase due to the shortened nuclide transit time as the dispersion length increases. When peak of the nuclide release rate is less than the half-life of the nuclide, the increase of the maximum release rate due to an increase in the dispersion length remains limited to a few times. On the other hand, in case of exceeding half-life, the maximum nuclide release rate increases ten times or more as the maximum release rate occurrence time of the release rate decreases. These findings would contribute to setting the conservative value of dispersion length taking the uncertainty into consideration.