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星野 清一; 山田 文香; 根岸 久美*; 向井 雅之; 飯田 芳久; 山口 徹治; 田中 忠夫; 中山 真一
no journal, ,
地層処分システムやTRU廃棄物処分システムにおいてバリア材として期待されているベントナイト系緩衝材の長期性能は、廃棄物固型化材や充てん材等で多用されるセメント系材料から浸出する高アルカリ等セメント成分との反応によって低下することが懸念されている。本研究では、セメント成分の時間,空間的な浸出挙動を評価するため、セメント系材料の長期的な変質とそれに伴う物質移動性の変遷をモデル化するとともに、実験結果との比較によるモデルの検証を進めてきた。セメント系材料の長期的な変質については、地下水による鉱物相及び液相組成の変化を評価可能な二次鉱物生成モデルを構築するとともに、実験結果との整合性から妥当なモデルであることを示した。また、物質の移動性を評価するため、セメント系材料の変質と間隙率等の変化を評価できる間隙変遷モデルを開発した。これら2つのモデルを組み込んだ地球化学反応-物質移動連成解析コードにより、炭酸イオンによって徐々に変質するセメント硬化体の物質移動性(水の有効拡散係数)の変遷を評価した。コードで計算した有効拡散係数の絶対値は、実験結果とおおむね整合している一方で、その経時変化は必ずしも再現されておらず、現状モデルの改良の必要性が示唆された。本報告では、平成18年度までに得られたこれら一連の成果について発表する。
木村 祐一郎; 山口 徹治; 飯田 芳久; 大塚 伊知郎; 瀧 洋*; 向井 雅之; 山田 文香; 星野 清一; 角脇 三師; 田中 忠夫; et al.
no journal, ,
地層処分の安全評価における評価期間は数千年以上の長期に及ぶため、評価結果には種々の不確かさが含まれる。本研究は、安全評価結果との相関が高く、しかも現在の知見では不確かさが大きいパラメータについてデータを取得し、パラメータの不確かさを定量化して確率論的安全評価の信頼性向上に資することを目的に実施している。本報告では平成18年度に得た主な成果を発表する。核種移行データ取得に関する研究では、地下水や間隙水の組成変動に伴うSeの溶解度及びベントナイト内でのI, Cs等の拡散係数の不確かさを定量的に示した。また、岩石に対するSeの分配係数への硝酸塩及び塩水の影響を評価するためのデータを取得した。人工バリア材の長期変質に関する研究では、処分場環境でのオーバーパックの腐食速度の定式化、並びにセメント系材料からのアルカリ成分等の溶出挙動を評価するためのセメント変質と物質移動性のモデル化とその実験的検証を進めた。また、ベントナイト系緩衝材の長期バリア性能を評価するために整備した計算コード及び実験的に決定した評価パラメータ変動の定量式を用いて、緩衝材中透水係数の長期的変動を予測した。
澤口 拓磨; 武田 聖司; 佐々木 利久; 落合 透; 渡邊 正敏; 木村 英雄
no journal, ,
TRU廃棄物の将来の処分に備え、トレンチ処分やコンクリートピット処分などの各埋設処分方式別に、埋設事業の許可申請が可能な当該廃棄物の範囲を明確化するための濃度上限値について検討する必要がある。本研究では、TRU廃棄物を対象とした濃度上限値の検討の基礎データを提示するために、処分場の立地・設計に関するパラメータは、原子炉廃棄物を対象とした現行の政令濃度上限値評価における既往値を使用するとし、半減期,線量換算係数,農畜産物への移行係数などを最新の知見に基づいた値を採用することとして、当該廃棄物のトレンチ処分,ピット処分,余裕深度処分の基準線量(=10
Sv/y)相当濃度を算出した。また、各処分で想定される廃棄物中の平均放射能濃度(D)と基準線量相当濃度(C)により計算される相対重要度(D/C)の検討を行い、重要核種を抽出した。
虎田 真一郎
no journal, ,
高レベル放射性廃棄物の地層処分研究開発は、過去20年以上に渡って行われ、その成果は適時とりまとめ公表されてきている。またその研究成果を踏まえて、我が国で処分を実施するための法制度の整備と事業主体の設立がなされた。しかしながら、立地を含め処分計画の推進が円滑に進んでいるとは言い難い現状である。その一因として、処分の技術や安全のしくみについての一般への理解が拡大していないことも理由に挙げられる。本報告では、研究機関の研究者みずからが実行し得る理解拡大の試みとして、大学高校など高等教育機関に呼びかけ、自然科学教育の一部として地層処分の研究の状況を紹介し、次世代層に環境と廃棄物処分の科学的知識について情報提供することにより、これまでより理解の裾野をひろげ、科学的知識をふまえて地層処分の方向を議論できる社会の下地に向けた取り組みの現状を紹介する。
神崎 裕; 武田 聖司; 木村 英雄
no journal, ,
長寿命核種を有意に含む放射性廃棄物(HLW, TRU廃棄物)の地層処分を対象にした長期的な安全評価では、処分システムにおける時間的及び空間的な広がりに起因したさまざまな変動要因(バリア材の不均質性及び変質・劣化等)による不確かさが含まれる。本研究ではこれらの不確かさを明らかにし、長期的な安全性の評価に結びつけるために、OECD/NEAのFEPリストを参考に、我が国における地下環境に関する物理化学的現象を網羅的に検討し、FEPリスト,FEP項目同士の相関関係図の作成を実施し、人工バリア材及び天然バリアにおける物理化学的現象及び特性に関する調査,相関関係に基づく安全性への影響の可能性に関する検討、並びにFEPリスト,相関関係及び関連する知見などを収録したFEPデータベースを活用したシナリオの検討などを実施してきた。その結果、地下水移行シナリオはシステムの安全機能が期待どおり発揮され、現在の地質環境・地表環境が、将来まで継続するシナリオ(標準シナリオ),知見レベルの不確定性により、バリア機能が変化するシナリオ(サブシナリオ)の2つに区分した。
井尻 裕二*; 名合 牧人*; 木ノ村 幸士*; 杉原 豊*; 重廣 道子*; 里 優*; 國丸 貴紀
no journal, ,
本研究は、深地層研究所建設に伴う岩盤挙動をモニタリングする技術を開発することを目的として、地表面近傍に設置した高精度傾斜計の計測結果及びシミュレーション解析結果について報告するものである。高精度傾斜計は、建設に伴う掘削やコンクリート打設の影響を捉えているだけでなく、地震,気圧・潮汐変動や地上での重機の移動の影響まで捉えており、非常に感度よく岩盤の挙動を捉えていることがわかった。また、弾性解析により、建設に伴う岩盤変形挙動の計測結果から地盤の剛性を同定する手法が有効であることを示した。さらに、水-応力連成解析より高透水ゾーンでは傾斜変位の速度が大きく変位モードも変化することから、傾斜計の湧水現象のモニタリングへの適用性を示した。
水越 清治; 助川 武則; 中山 真一
no journal, ,
核燃料サイクル施設の廃止措置を安全に遂行するためには、廃止措置における安全確保のための技術基準,廃止措置計画認可の際の審査基準等を整備する必要があり、そのため、廃止措置の先行事例や技術動向,国内の代表プラントにおける汚染等の現状について、調査を行い、安全上の重要課題について検討を実施している。本報告では、主として、再処理施設を対象に、廃止措置の事例,除染,解体等の技術についての調査結果に基づく、廃止措置における安全上の重要課題の検討結果について発表する。
」の開発牧野 仁史; 川村 淳; 若杉 圭一郎*; 大久保 博生*; 高瀬 博康*
no journal, ,
地層処分の安全評価シナリオの検討には、処分システムに関連する長期的な現象が処分の安全性にどのような影響を及ぼすかについて、処分システムの特性(Feature), 出来事(Event)や過程・経過(Process)(以下、FEP)の相互関係を把握し、整理することが必要とされる。上記のFEPの相互関係の整理について、FEPを一定のルールに従ってマトリクス上に配置することにより効率的にできる方法を考案した。このようなマトリクス上への展開は、パソコンの表計算ソフトウェアと同様のスプレッドシートへの展開が容易になり、それをもとに計算機支援ツール「」を開発した。により、従来手作業で行われてきた「プロセスインフルエンスダイヤグラム」作成時のFEP間を線で結ぶ作業から解放され、ヒューマンエラーの低減が図られる。また、マトリクスにはFEPのプロパティ情報も同時に入力するため、FEPのスクリーニングやグルーピングなどの分析も計算機上で容易に可能である。により作成されたFEPの相互関係は電子ファイルとして保存されるため、シナリオ解析者間でファイル共有等をすることにより情報共有を図ることが可能となる。はHLW地層処分を対象として開発したが、廃棄物関連にとどまらず防災分野をはじめ幅広い分野にも適用可能である。
國丸 貴紀; 太田 久仁雄; 阿部 寛信; 山口 雄大; 石井 英一; 操上 広志; 戸村 豪治; 柴野 一則; 濱 克宏; 松井 裕哉; et al.
no journal, ,
幌延深地層研究計画は、原子力政策大綱に示された深地層の研究施設計画の一つであり、堆積岩を対象として、独立行政法人日本原子力研究開発機構が北海道幌延町で進めているプロジェクトである。この計画では、「深地層の科学的研究」と「地層処分研究開発」を、第1段階「地上からの調査研究段階」,第2段階「坑道掘削(地下施設建設)時の調査研究段階」,第3段階「地下施設での調査研究段階」の3段階で20年程度をかけて進める。第1段階における調査研究は、2001年3月に開始し、2006年3月までの約5年間に渡って実施してきた。本報告書は、第1段階における調査研究によって得られた成果を網羅的に取りまとめたものである。この取りまとめは、第1段階目標に対して、その達成度を評価するとともに、今後の課題を明らかにし、第2段階以降における調査研究の方向性を具体化するうえで重要な意味を持っている。
宮原 要; 加藤 智子
no journal, ,
地層処分システムの安全性を判断するための指標である線量やリスクには生物圏評価にかかわる不確実性が伴い、それを補完する指標の一つとして、フラックス(生物圏評価における人間の生活様式などの仮定が不要)が考えられている。安全性を判断するための目安として、処分場からの放射性核種のフラックスに対し、自然プロセスにおいて生じる天然の放射性核種のフラックスをどのように選び、どのように両者を比較するかが課題となっている。本研究では、第2次取りまとめの地下水移行経路概念モデルを用い、処分場下流の断層破砕帯から帯水層への地下水の流出点における、処分場からのフラックスと天然の放射性核種のフラックスを比較することにより、地層処分システムの各バリアの有効性と処分システムの頑健性について示し、フラックスを用いたこのような比較の適切性について論ずる。
真田 祐幸; 花川 敏幸; 太田 久仁雄; 阿部 寛信; 山口 雄大; 國丸 貴紀; 石井 英一; 操上 広志; 戸村 豪治; 柴野 一則; et al.
no journal, ,
幌延深地層研究計画における地上からの調査研究段階(第1段階)における深地層の工学技術の基礎の開発では、地表からの調査により得られた地質環境情報,地下施設内で実施される調査試験計画,現状の施工技術を考慮して、坑道の仕様・レイアウトを検討し、地下施設の建設・供用時において地下深部で遭遇するさまざまな現象を考慮した坑道の安全確保,坑内環境の維持のために必要となる対策工,施工管理方法について検討し、地下施設の設計・施工計画を策定した。また、地下施設建設に伴う周辺地質環境への影響調査として、調査研究や研究所設置に伴う環境への影響を把握し、その影響を最小限にとどめることを目的として、研究所設置地区を対象とした造成工事着手前の環境調査を実施するとともに、地下施設の建設開始後の継続的なモニタリングを実施した。
瀬野 康弘; 平野 享; 中間 茂雄
no journal, ,
本ポスターは、超深地層研究所計画における地表からの調査予測研究段階(第1段階)研究成果報告書に記述された内容のうち、岩盤力学に関する調査研究成果を報告するものである。第1段階の岩盤力学に関する調査研究においては、(1)研究所用地に分布する土岐花崗岩を対象に、物理・力学特性と初期応力状態の把握による岩盤力学モデルの構築、及び地下温度環境の把握,(2)研究坑道掘削による掘削影響領域の分布と物理・力学特性の変化の予測、を対象とした調査研究を実施した。本報告では、主な調査研究結果や得られた主な技術的知見,処分事業のための主な技術的基盤についてまとめる。
瀬野 康弘; 三枝 博光; 天野 健治; 鶴田 忠彦; 竹内 竜史; 松岡 稔幸; 水野 崇; 濱 克宏; 内田 雅大; 仙波 毅
no journal, ,
本ポスターは、超深地層研究所計画における地表からの調査予測研究段階(第1段階)の概要を示したものである。第1段階の目標や、本段階において地層処分にとって重要な地質環境(地質・地質構造,岩盤水理,地下水の地球化学,岩盤力学)を段階的に調査するための進め方などについてとりまとめた。
久慈 雅栄; 見掛 信一郎; 黒田 英高; 杉原 弘造; 佐藤 稔紀
no journal, ,
超深地層研究所計画における地表からの調査予測研究段階(第1段階)研究成果報告書の概要として、深地層の工学技術に関する研究の内容を紹介する。第1段階における目標は、「研究所用地における深部地質環境に関する情報や次段階以降の調査・研究計画などに基づいて、研究坑道の詳細レイアウトを決定する。また、実際に適用する施工技術並びに機械・設備を選定し、具体的な施工計画を策定する。」ことである。これに対し、実際の地質環境情報と調査研究計画等に基づいて、研究坑道の詳細レイアウトを決定するとともに、実際に適用する施工技術並びに機械・設備を選定し、具体的な施工計画を策定した。また、「設計・施工技術」「建設技術」「施工対策技術」「安全確保技術」について種々の検討を行い、施工計画等に反映した。
三枝 博光; 尾上 博則; 竹内 竜史; 大山 卓也
no journal, ,
本ポスターは、超深地層研究所計画における地表からの調査予測研究段階(第1段階)研究成果報告書に記述された内容のうち、岩盤水理に関する調査研究成果を報告するものである。岩盤水理に関する調査研究においては、個別目標と課題のうち、(1)地下水の流動特性の把握(動水勾配分布の把握,岩盤中の透水性分布の把握),(2)希釈効果の把握(帯水層などの分布の把握,帯水層などにおける流速分布の把握),(3)地下空洞周辺の力学・水理状態の把握に必要な地下空洞への地下水流入量の把握,(4)地下施設建設が地下水分布や地下水圧分布へ与える影響の把握、を対象とした調査研究を実施した。本報告では、主な調査研究結果や得られた主な技術的知見,処分事業・安全規制のための主な技術的基盤についてまとめる。
瀬野 康弘; 三枝 博光; 天野 健治; 鶴田 忠彦; 松岡 稔幸; 竹内 竜史; 水野 崇; 内田 雅大
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本ポスターは、超深地層研究所計画における地表からの調査予測研究段階(第1段階)研究成果報告書に記述された内容のうち、地質環境の調査・評価技術の整備に関する事項を報告するものである。第1段階における調査研究を通じて、各分野で改良・改善,開発,確立した調査・評価技術の中から、地質環境特性を合理的かつ精度よく調査・解析・評価するうえで重要と考えられる成果について、(1)地表からの調査・評価技術,(2)ボーリング孔を利用した調査・評価技術,(3)解析技術や品質管理手法に分類し、目的・背景・成果・ノウハウ・課題などを取りまとめた。
内田 雅大; 畑中 耕一郎
no journal, ,
瑞浪超深地層研究所(岐阜県瑞浪市)及び幌延深地層研究所(北海道幌延町)において、それぞれ結晶質岩及び堆積岩を対象として実施した地上からの調査研究段階(第1段階)における成果を本年3月に報告書として取りまとめた。本報告書は、処分事業が行う概要調査及び精密調査における地上からの調査並びにこれらに対する安全規制に対して技術基盤の強化を図るものであり、その概要を報告する。
天野 健治; 鶴田 忠彦; 松岡 稔幸; 鐙 顕正; 程塚 保行
no journal, ,
本ポスターは、超深地層研究所計画における地表からの調査予測研究段階(第1段階)研究成果報告書に記述された内容のうち、地質・地質構造に関する調査研究成果を報告するものである。地質・地質構造に関する調査研究においては、個別目標と課題として、(1)地質構造(岩盤の地質学的不均質性,被覆層の厚さ,移行経路として重要な構造)の三次元分布の把握,(2)地下空洞周辺の力学・水理状態の把握に必要な不連続構造などの有無の把握、を対象とした調査研究を実施した。本報告では、主な調査研究結果やそれによって得られた主な技術的知見,処分事業・安全規制のための主な技術的基盤についてまとめる。
水野 崇; 濱 克宏; 吉田 治生; 齋 正貴; 天野 由記; 萩原 大樹
no journal, ,
本ポスターは、超深地層研究所計画における地表からの調査予測研究段階(第1段階)研究成果報告書に記述された内容のうち、地下水の地球化学に関する調査研究成果を報告するものである。地下水の地球化学に関する調査研究においては、個別目標と課題のうち、(1)地下水の地球化学特性(塩分濃度,pH及び酸化還元状態)の把握,(2)地下施設建設が周辺環境へ与える影響の把握に必要な地下水の水質への影響の把握、を対象とした調査研究を実施した。本報告では、主な調査研究結果や得られた主な技術的知見,処分事業・安全規制のための主な技術的基盤についてまとめる。
北村 暁; 柴田 雅博; 山口 徹治; 油井 三和; 山口 耕平*
no journal, ,
地層処分研究開発第2次取りまとめのレファレンスケースにおける溶解度計算を2種の活量係数補正モデル(Davies及びSIT)を用いて行い、その結果を比較検討した。