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論文

Public acceptance as a driver for repository design

McKinley, I. G.*; 増田 純男*; Hardie, S. M. L.*; 梅木 博之*; 内藤 守正; 高瀬 博康*

Journal of Energy, 2018, p.7546158_1 - 7546158_8, 2018/07

我が国の放射性廃棄物の地層処分計画において、処分場立地については公募方式を基本としており、特に非専門家のステークホルダによるパブリックアクセプタンスに重点が置かれる。このことは、地元コミュニティとの協力に基づくプロジェクトとしての処分場デザインの概念構築の必要性を意味しており、そのため、処分場のサイト選定や、その後の施設建設、操業、閉鎖といった計画の各段階での意思決定において、ステークホルダの関心や要望を取り入れ合意を得ていくことが重要となる。しかしながら、これまで処分場デザインの概念構築においては、処分場閉鎖後のセーフティケース構築をいかに行うかについて専門家による視点のみに焦点があてられてきた。本件では、放射性廃棄物地層処分の処分場について、非専門家のステークホルダがどのような点に関心を持ち、何を求めているかのニーズを把握することに加え、操業時や閉鎖後のシステムの安全性に有意な影響を与えることなく、そのニーズを満足することが可能な処分場デザインの見直し方法についての試みを行った。

論文

シンポジウム「核燃料サイクル・バックエンドの科学; その研究教育の在り方」と故安俊弘教授の足跡

中山 真一; 奥村 雅彦*; 長崎 晋也*; 榎田 洋一*; 梅木 博之*; 高瀬 博康*; 川崎 大介*; 長谷川 秀一*; 古田 一雄*

原子力バックエンド研究(CD-ROM), 23(2), p.131 - 148, 2016/12

平成28年6月25日に東京大学にて、核燃料サイクル・バックエンドに関する研究を支えるためのシンポジウム「核燃料サイクル・バックエンドの科学 -その研究教育の在り方-」が開催された。限られた参加者による限られた時間内のシンポジウムであったが、この分野に身を置いてきた参加者による闊達な意見交換がなされ、今後の議論につながる意見を共有できた。このシンポジウムの内容を報告するとともに、本シンポジウムの企画者のひとりであり、シンポジウム直前に亡くなられたカリフォルニア大学バークレー校の安俊弘(Joonhong Ahn)教授に対する追悼の意を表し、本紙面を借りてその功績を紹介する。

論文

Effects of $$alpha$$-radiation on a direct disposal system for spent nuclear fuel, 1 Review of research into the effects of $$alpha$$-radiation on the spent nuclear fuel, canisters and outside canisters

北村 暁; 高瀬 博康*

Journal of Nuclear Science and Technology, 53(1), p.1 - 18, 2016/01

 被引用回数:1 パーセンタイル:89.58(Nuclear Science & Technology)

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だけでなく、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、日本の地層処分計画において検討される可能性が出てきている。使用済燃料の直接処分においては、廃棄体中の放射濃度が高く、放射線による影響も高くなる。放射線による影響の可能性の具体例としては、キャニスターの腐食量が増える、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。安全評価における$$alpha$$線による影響に特に注目し、本研究では使用済燃料、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した。

論文

Effects of $$alpha$$-radiation on a direct disposal system for spent nuclear fuel, 2; Review of research into safety assessments of direct disposal of spent nuclear fuel in Europe and North America

北村 暁; 高瀬 博康*; Metcalfe, R.*; Penfold, J.*

Journal of Nuclear Science and Technology, 53(1), p.19 - 33, 2016/01

 被引用回数:1 パーセンタイル:89.58(Nuclear Science & Technology)

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だけでなく、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、日本の地層処分計画において検討される可能性が出てきている。使用済燃料の直接処分においては、廃棄体中の放射濃度が高く、放射線による影響も高くなる。放射線による影響の可能性の具体例としては、キャニスターの腐食量が増える、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。このことから、ガラス固化体の地層処分では問題とならないと思われる放射線による影響について、使用済燃料の直接処分の安全評価では考慮することが必要となる。安全評価における$$alpha$$線照射影響に特に注目して、本研究では直接処分を計画している日本以外の国々の安全評価をレビューした。本レビューは、日本における直接処分の安全評価に適切な論点を明確にした。

論文

Development of performance assessment models for glass dissolution

後藤 考裕*; 三ツ井 誠一郎; 高瀬 博康*; 黒澤 進*; 稲垣 学*; 柴田 雅博; 石黒 勝彦*

MRS Advances (Internet), 1(63-64), p.4239 - 4245, 2016/00

原子力発電環境整備機構と原子力機構は、概要調査段階における処分場の設計・性能評価に関連する主要な技術テーマを対象に2011年度から共同研究を進めている。我々は、この共同研究の一環として、鉄オーバーパックの腐食に伴うFeケイ酸塩の生成やオーバーパックの亀裂内の腐食生成物を通じたSiの移行など、様々なプロセスを考慮したガラス溶解モデルを開発している。モデル開発の目的は、ガラス溶解に関連するプロセスの相対的重要度の評価及び説得力のあるセーフティケースの作成に向けた更なる研究開発課題の特定である。感度解析では、1千年から1千万年を超える範囲のガラス固化体寿命が見積もられた。これはFeケイ酸塩の生成やガラス変質層内の物質移行特性など、主要なプロセスに関する現時点での理解に不確かさによるものである。

論文

セメント系材料由来のアルカリ性条件における緩衝材の鉱物学的変遷シナリオに基づく化学反応・物質移動連成解析

小田 治恵; 本田 明; 高瀬 博康*; 小曽根 健嗣*; 佐々木 良一*; 山口 耕平*; 佐藤 努*

粘土科学, 51(2), p.34 - 49, 2013/02

TRU廃棄物の地層処分では、核種の物質移動を抑制するための人工バリア要素として、低透水性のベントナイトを用いた緩衝材が考えられている。セメント由来の高アルカリ性環境では、ベントナイト緩衝材の化学的・鉱物学的変化が生じ、その結果として物質移動特性が変化する可能性がある。本研究では、生起し得る変遷経路とその過程で生じる二次鉱物を抽出し、緩衝材の鉱物学的変遷シナリオを構築した。そして、シナリオに沿った解析ケースを設定し、人工バリア領域の化学反応・物質移動解析を実施した。この結果、準安定相が生成し、安定相が生成しないケースでは、他ケースに比べて、ベントナイトの主要構成鉱物であるスメクタイトの変質が最も進行することがわかった。一方、本解析結果から求められた緩衝材の拡散係数及び透水係数は、すべてのケースにおいて、セメント系材料との界面のごく近傍を除けば、10万年程度の間初期と同等か、拡散係数では若干の低下、透水係数では数倍以内の上昇が見られた。

論文

亀裂性媒体におけるセメント系グラウト材料による地下水・岩盤への影響評価手法の開発

笹本 広; 油井 三和; 高瀬 博康*

日本原子力学会和文論文誌, 11(3), p.233 - 246, 2012/09

地下坑道の掘削,施工段階での湧水対策としてセメント系材料によるグラウトが用いられた場合、高レベル放射性廃棄物地層処分の観点では、岩盤の長期的な変質劣化やそれに伴う天然バリア性能への影響等が懸念される。セメント系材料による岩盤等への影響は、地層処分の性能評価において、核種の移行挙動に影響を与えるため、長期的な岩盤変質影響を評価する手法を開発した。また、セメント系材料としては、土木分野で幅広く用いられ実績も多い普通ポルトランドセメント(OPC)以外に、岩盤等への影響を最小限に抑制するためセメント浸出液のpHを11よりも低く抑えた低アルカリ性セメント(LoAC)の利用が想定されている。そこで、地層処分システムでのセメント系グラウト材料の利用を想定し、本研究で開発した長期的な岩盤変質影響評価手法をもとに、OPCとLoACの場合での変質影響を比較し、セメント系材料の適用性評価にかかわる手法や考え方の例を提案した。

論文

Geological disposal:KM challenges and solutions

梅木 博之; 高瀬 博康*; McKinley, I. G.*

Knowledge Management Research & Practice, 9(3), p.236 - 244, 2011/09

Geological disposal of radioactive waste epitomises many of the greatest challenges in Knowledge Management (KM): collating and synthesising knowledge from a host of diverse disciplines with exponentially expanding information bases, developing and preserving tacit knowledge in a project implemented over more than a century, rigorously assuring quality and ensuring informed dialogue between all stakeholders. It has become increasingly obvious that conventional KM approaches cannot cope and hence a major project was initiated in Japan five years ago, with the aim of establishing a truly 21st century Knowledge Management System (KMS). Emphasis has been very much on transfer of ideas and technology that have been shown to work elsewhere and learning from the successes and, in particular, the failures from similar KM projects. Although still under development, a web-based platform is now functional, providing user-friendly access to knowledge bases, knowledge engineering (KE) tools and communication interfaces at levels tailored to key stakeholder groups.

論文

A Vision of next generation performance assessment models

牧野 仁史; 梅木 博之; 高瀬 博康*; McKinley, I. G.*

Proceedings of 2011 International High-Level Radioactive Waste Management Conference (IHLRWMC 2011) (CD-ROM), p.25 - 31, 2011/04

性能評価は、異なるサイトや設計オプションの適用性や優劣の評価で重要な役割を果たすことが期待される。本論文では、その役割を果たすための、次世代性能評価への要求と関連する研究開発課題について論じる。

論文

安全性の論証構造を用いた関係者間コミュニケーションの共有プラットフォーム

大澤 英昭; 日置 一雅; 牧野 仁史; 仙波 毅; 梅木 博之; 高瀬 博康*

研究・技術計画学会第25回年次学術大会及び総会講演要旨集(CD-ROM), p.55 - 60, 2010/10

日本原子力研究開発機構では、地層処分の安全性を説明するうえで必要となる多様かつ大量な情報をユーザーの要望に応じて知識として提供し、信頼性を高めるために必要となる新たな知識の創造や関係者のコミュニケーションのための共有プラットフォームとするとともに、次世代への知識継承などを支援する知識マネジメントシステム(KMS)の開発を進めている。本稿では、地層処分の安全性の説明のための論証構造等に基づく新たなコミュニケーションの共有プラットフォームの基本的コンセプトとそれに基づくKMSの開発状況を紹介する。

論文

Application of knowledge management systems for safe geological disposal of radioactive waste

梅木 博之; 高瀬 博康*

Geological Repository systems for Safe Disposal of Spent Nuclear Fuels and Radioactive Waste, p.610 - 638, 2010/07

In this chapter, by considering global trends and using illustrative examples from Japan, an approach to cutting this Gordian Knot is illustrated. This focuses of a formal Knowledge Management System (KMS) and associated knowledge base that utilise state-of-the-art tools, developed in the field of Knowledge Engineering (KE) and information technology. In particular, the critical question, of whether advanced KM tools can contribute to the development, review, communication and control of the iterative evolution of safety cases will be considered.

論文

Natural systems evidence for the alteration of clay under alkaline conditions; An Example from Searles Lake, California

Savage, D.*; Benbow, S.*; Watson, C.*; 高瀬 博康*; 小野 香理*; 小田 治恵; 本田 明

Applied Clay Science, 47(1-2), p.72 - 81, 2010/01

 被引用回数:23 パーセンタイル:28.37(Chemistry, Physical)

サールズレーク(カリフォルニア州の湖)では、300万年の期間、アルカリ性の条件(pH9からpH10)でスメクタイトを含む泥岩が変質を被ってきた。300万年間に渡る堆積に伴う湖底面の上昇を取り入れながら、この自然事象のシミュレーションを実施した。さらに、シミュレーションでは、過去300万年間の水質の変化,高塩濃度に対応するためのPitzerモデル,堆積後の泥岩の圧密をモデル化して取り込んだ。スメクタイトの溶解速度式としては、スメクタイトの平衡からの離れ具合を反映した2種類の溶解速度式、地下水中のSiの濃度に依存した溶解速度式1種類の合計3種類の溶解速度式を適用した。その結果、サールズレークの現在のスメクタイトの残存量は"Cama-TST"モデルによって最もよく再現された。

論文

Use of the safety case to focus KMS application

大澤 英昭; 日置 一雅; 梅木 博之; 高瀬 博康*; McKinley, I. G.*

Proceedings of 12th International Conference on Environmental Remediation and Radioactive Waste Management (ICEM '09/DECOM '09) (CD-ROM), 5 Pages, 2009/10

高レベル放射性廃棄物の地層処分に関する実際的な課題として、地層処分技術に関する知識の爆発的な増加が挙げられる。この課題に対応するためには、知識マネジメントの基本概念を取り入れ、長期に渡る地層処分事業において知識を伝承していくことが必要である。そのため、日本原子力研究開発機構では、最新の情報工学及び知識工学の技術を最大限に活用した次世代型の知識マネジメントシステムの開発を進めている。本稿では、安全性の考え方を論証,反証の流れで示した討論モデルの概要と「次世代型サイト特性調査情報統合システム」のエキスパートシステムとの関係を紹介する。

論文

Practical application of the KMS, 1; Total system performance assessment

牧野 仁史; 日置 一雅; 梅木 博之; Yang, H.*; 高瀬 博康*; McKinley, I. G.*

Proceedings of 12th International Conference on Environmental Remediation and Radioactive Waste Management (ICEM '09/DECOM '09) (CD-ROM), 8 Pages, 2009/10

本稿では、原子力機構が開発を進めている知識マネジメントシステムの技術の適用事例として、性能評価で考慮されるタスクの知識マネジメントの観点での再整理、及びそれらタスクの実施への知識マネジメント技術の適用の検討と計算機システム上への具体的な展開例を紹介する。

論文

Challenges for the JAEA KMS; Fostering inventive design and problem solving

牧野 仁史; 日置 一雅; 梅木 博之; 橘 翔子*; 高瀬 博康*; McKinley, I. G.*

Proceedings of 12th International Conference on Environmental Remediation and Radioactive Waste Management (ICEM '09/DECOM '09) (CD-ROM), 9 Pages, 2009/10

原子力機構が開発を進めているJAEA知識マネジメントシステム(KMS)を、技術の進展,安全性の要求,対象とする特定のサイトの条件などの境界条件の変化に柔軟に対応できるものとしていくためには、性能評価を行うために利用される手法の柔軟性を高めること、先進的な処分場概念の開発が柔軟に行えるようにすることが重要となる。このような課題の解決には革新的な解決策が必要となる場合があり、これまではおもに専門家の議論などのインフォーマルな方法で検討が行われてきた。本報では、革新的な解決策を得るための手法をよりフォーマルなものとしていくために、他分野で適用実績のある知識工学的アプローチ(発明的問題解決手法TRIZなど)の適用を検討した結果を紹介する。

論文

Practical application of the KMS, 2; Site characterisation

仙波 毅; 大澤 英昭; 日置 一雅; 橘 翔子*; 高瀬 博康*; McKinley, I. G.*

Proceedings of 12th International Conference on Environmental Remediation and Radioactive Waste Management (ICEM '09/DECOM '09) (CD-ROM), 8 Pages, 2009/10

本稿では、原子力機構が開発を進めている知識マネジメントシステムの技術の適用事例として、一連の地質環境調査の進展によって変化する情報の質や量,社会状況などに応じて、調査計画の立案や実施を支援する次世代型サイト特性調査情報統合システム(ISIS)の概念や、瑞浪や幌延での経験に基づき構築したエキスパートシステムの例を紹介する。

論文

Overview of the JAEA knowledge management system supporting implementation and regulation of geological disposal in Japan

梅木 博之; 日置 一雅; 高瀬 博康*; McKinley, I. G.*

Proceedings of 12th International Conference on Environmental Remediation and Radioactive Waste Management (ICEM '09/DECOM '09) (CD-ROM), 6 Pages, 2009/10

地層処分技術に関する知識の急激な増加は世界的な課題である。本稿では、地層処分の知識マネジメントの必要性と重要性、これまでに蓄積してきた知識をセーフティケース概念に基づいて構造化し、関係者間での共有・活用・備蓄するための知識マネジメントシステム(KMS)及びそれに直接リンクしたCoolRepの概念・構造等を交えて論ずる。また、KMSやCoolRepを実現するための最先端の先端工学やITを用いた具体的なツールについて紹介する。

論文

Development of next-generation technology for integrated site characterization of deep geological repositories

大澤 英昭; 梅木 博之; 太田 久仁雄; 濱 克宏; 澤田 淳; 竹内 真司; 仙波 毅; 高瀬 博康*; McKinley, I. G.*

Proceedings of International Waste Management Symposium 2009 (WM '09) (CD-ROM), 11 Pages, 2009/03

地層処分のサイト特性調査では、段階的に調査を進めながら、サイトの地質環境条件や社会的要件などに応じて適宜、調査計画を見直し、処分場の設計や性能評価に用いる情報を体系的に整備していく必要がある。本事業は、このような作業を円滑に進めるため、調査の進展に伴って増加・詳細化されてくる地質環境情報に基づいて、その後の調査計画を効率的に最適化していくためのコンピュータ支援システム(次世代型サイト特性調査情報統合システム: Information Synthesis and Interpretation System)の開発を目指すものである。これまで、システムの基本設計として、深地層の研究施設計画での調査実績などを踏まえて、調査を通じて得られる知識・経験・ノウハウなどを保管しておく「知識ベース」や、調査の計画立案・実施・評価を支援するための「エキスパートシステム」などから構成されるISISの全体構造を構築した。また、地球化学分野を事例として、調査・評価にかかわる専門家のノウハウや判断根拠などの表出化・ルールベース化を試みた。本稿ではそれらの成果を紹介する。

論文

地層処分技術に関する知識マネジメントシステムの設計概念

大澤 英昭; 梅木 博之; 牧野 仁史; 高瀬 博康*; McKinley, I. G.*; 大久保 博生*

火力原子力発電, 59(6), p.512 - 519, 2008/06

高レベル放射性廃棄物の地層処分に関する実際的な課題として、地層処分技術に関する知識の爆発的な増加が挙げられる。この課題に対応するためには、知識マネジメントの基本概念を取り入れ、長期に渡る地層処分事業において知識を伝承していくことが必要である。そのため、日本原子力研究開発機構では、最新の情報工学及び知識工学の技術を最大限に活用した次世代型の知識マネジメントシステムの開発を進めている。本稿では、地層処分分野における知識マネジメントの必要性を概観し、知識マネジメントシステムの開発の基本的な考え方と設計のアプローチを示す。

報告書

幌延深地層研究計画における不確実性を考慮した安全評価手法の検討(委託研究)

高瀬 博康*; 稲垣 学*; 野口 俊英*; 島岡 晶子*; Martin, A. J.*; 若松 尚則*; 高瀬 今日子*; 田原 道子*; 松井 裕哉

JAEA-Research 2007-066, 215 Pages, 2007/08

JAEA-Research-2007-066-01.pdf:43.05MB
JAEA-Research-2007-066-02.pdf:58.73MB
JAEA-Research-2007-066-03.pdf:13.08MB

深部地質環境の空間的不均質性に起因する不確実性の存在を前提として、安全評価の信頼性を向上するための手法構築を行い、種々の証拠によって最尤と考えられる選択肢のみではなく、可能性は低いが否定することのできない選択肢についても明示的に検討に含めることにより、各調査段階で残されている不確実性の種類や大きさを顕在化することが可能となった。また、このような選択肢を網羅的に抽出し、複数の証拠を用いて包括的に評価を行うための体系的な方法論を明らかにした。さらに、過去数か年に渡って実施した地下水流動解析や物質移動解析等の関連する研究成果を統合することにより、幌延の地質環境を事例とした不確実性を考慮した安全評価手法を具体的に示した。

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