包括的性能評価ツールの体系化・高度化(概要)

三木 崇史*; 小山田 潔*; 池田 孝夫*

JNC TJ8400 2003-054, 45 Pages, 2003/02

JNC-TJ8400-2003-054.pdf:0.44MB

TRU核種を含む放射性廃棄物の一連の処分深度毎の処分概念およびシナリオの多様性を考慮し、処分概念の成立性、設計仕様等の絞込みに関する評価を実施するため、確率論的な核種移行解析手法を基本とする評価ツール、評価手法の検討を進めた。コンクリートピット処分、余裕深度処分、および地層処分概念の基本シナリオにおける多孔質媒体中の評価体系を構築するため、パラメータ範囲の設定、モデル開発、解析データ処理方法の各々に関して、検討を加えた。 モデルは、パラメータの時間的変動に対する柔軟性を考慮して開発し、パラメータ範囲の設定に当っては、一連の処分概念やベントナイト系人工バリアの性能を見るための範囲設定を行った。一方、各パラメータ範囲に対応する線量分布が基準値を満足する割合の増減を基準として、感度構造を明確にする評価手法を開発した。また、解析の結果として得られた核種移行に重要な影響を及ぼすパラメータの感度構造を明らかにした。 今後の課題として、亀裂性媒体等の異なる体系での十分条件もしくは感度構造のより包括的な明確化の検討が挙げられる。また、十分条件の信頼性についてもさらに検討すべき価値がある。それらの研究によりTRU核種を含む廃棄体の安全かつ合理的な処分システムの概念および仕様を決定することが可能となる。

地層処分安全評価における生物圏評価手法の高度化に関する検討(III)(研究概要)

三木 崇史*; 池田 孝夫*

JNC TJ8400 2003-018, 64 Pages, 2003/02

JNC-TJ8400-2003-018.pdf:1.01MB

本研究では、地質環境と生物圏とのインターフェイス(GBI)の設定手法、処分施設に含有される化学毒性物質の影響評価、気候変動を考慮した生物圏モデルについて検討した。GBIの設定手法に関する検討では、諸外国におけるGBI設定手法に関する文献調査結果を参考に、わが国におけるGBIの設定手順フローを作成した。さらに、GBI設定に必要な調査項目および調査手法について整理した。処分施設に含有される化学毒性物質の影響評価では、HLW処分施設に含有される化学毒性を有する物質について、影響評価を行い、生物圏における化学物質の濃度はわが国の環境基準と比較して十分小さくなることがわかった。気候変動を考慮した生物圏モデルについては、諸外国および国際機関での気候変動の取り扱い方について調査し、わが国における気候変動を考慮した生物圏評価のアプローチ方法について検討した。

浅地中処分想定廃棄体の処分適合性に関する検討(概要)

三木 崇史*

JNC TJ8400 2002-057, 54 Pages, 2002/02

JNC-TJ8400-2002-057.pdf:0.73MB

本研究では、核燃料サイクル開発機構の再処理工場から発生するアスファルト固化体、プラスチック固化体及びROBE固化体について、余裕深度処分への適合性を検討した。検討では、まず、対象廃棄体の性状について整理し、安全評価に係るFEP(Features、Events and Processes)を見直した。次に、地下水移行シナリオについて感度解析を行い、線量に対して感度の高いパラメータについて、目標線量を下回るための人工バリアおよび天然バリアに関する十分条件を明らかにした。さらに、感度解析の結果及びFEP辞書を利用して安全評価上重要となる事象を抽出した。また、対象廃棄体中に含まれる硝酸およびほう素の化学物質としての環境への影響について文献調査を行い、処分場からの化学物質の移行量を予備的な解析により評価し、処分適合性を検討した。最後に、上記検討を踏まえ、対象廃棄体を浅地中処分可能とするために必要な今後の研究計画を策定した。

核種移行解析の網羅性の確認・評価(その3)(概要)

三木 崇史*; 小山田 潔*; 池田 孝夫*

JNC TJ8400 2002-051, 40 Pages, 2002/02

JNC-TJ8400-2002-051.pdf:0.28MB

本研究では、余裕深度処分について、シナリオ、モデルそしてパラメータの各階層における評価上の不確実性を包含するような幅広い選択肢の範囲において、多数の統計的な核種移行解析を実施し、解析結果に対する体系的な感度解析を行うこと(TRU廃棄物処分についての包括的感度解析)を通じて、・将来の潜在的な放射線影響の多様なパラメータに対する感度の構造を幅広い範囲にわたって明確化することにより、このような影響を低減するための合理的な方策を見出すこと・新たな感度構造明確化の方法論を試行すること・基本シナリオに関して、線量拘束値を十分に下回る目標線量を満足するような処分システムの仕様や地質環境条件の範囲を示すことにより、システム開発上の指針を示すこと・変動シナリオを含めた広範なシナリオについて、線量拘束値を上回るような大きな影響の要因となるような条件の組み合わせを抽出することにより、避けるべき処分システムやシナリオの内容を明らかにすることのそれぞれについて成果を得た。また、地層処分については、地層処分の変動シナリオに関するTRU廃棄物処分の影響評価手法の検討を行った。

地層処分安全評価における生物圏評価手法の高度化に関する検討(II)(研究概要)

三木 崇史*; 吉田 英爾*; 池田 孝夫*

JNC TJ8400 2002-010, 66 Pages, 2002/02

JNC-TJ8400-2002-010.pdf:1.45MB

本研究では、地圏と生物圏とのインターフェイス(GBI)、揮発性核種及びガス状核種に対する生物圏モデル、生物圏データおよび安全指標について検討した。GBIに関する検討では、地圏と生物圏の移行帯(GBTZ)に関するFEPデータベースを作成した。さらに、このデータベースから放出シナリオを抽出し、既往の研究における概念モデル及び数学モデルの保守性及びロバスト性について検討した。揮発性核種及びガス状核種に対する生物圏モデルの検討については、概念モデル及び数学モデルを作成し、ガス放出に関する被ばく経路は線量への換算係数への寄与が小さいことを確認した。生物圏データの選定手法の高度化については、第2次取りまとめにおける生物圏評価に使用したデータをレビューし、データ選定プロトコルに従い分類した。さらに、重要であるが理解の程度が低いパラメータについてはデータの設定を見直した。安全指標に関しては、人間以外の生物に対する放射線影響や地層処分対象廃棄物中に含有される非放射性物質の環境影響等について調査した。

地層処分安全評価における生物圏評価手法の高度化に関する検討(研究概要)

吉田 英爾*; 三木 崇史*; 中居 那浩*

JNC TJ8400 2001-002, 109 Pages, 2001/02

JNC-TJ8400-2001-002.pdf:5.81MB

本研究では、汚染土壌の削剥を想定した固相をGBIとする生物圏評価モデルの開発、パラメータ選定の方法論の高度化、および第2次とりまとめで使用されたパラメータ設定値とわが国における既往の安全評価での設定値との比較について検討した。固相をGBIとする生物圏評価モデルの開発については、液相をGBIとした従来の生物圏モデルに若干の変更を加えることにより、これを適切に評価できる見通しを得た。パラメータ選定の方法論の高度化については、従来のパラメータ選定プロトコルを、重要であるが理解の程度の低いパラメータの設定に注力できる手法に改良した。また、パラメータの選定手法について、データの分類、パラメータのグループ化、ストッピングルールの適用及び質問票とディシジョンツリーの使用等によって簡略化できることを示した。第2次とりまとめで使用されたパラメータ設定値とわが国における既往の安全評価での設定値との比較については、幾つかのパラメータについてわが国の既往の評価における設定値と差があることを確認した上で、その理由を検討した。その結果、パラメータ値を選定する際にはデータソースと評価の前提条件が重要であることが明らかになった。

地層処分システム性能評価のための生物圏評価モデルの高度化(3)(研究委託内容報告書)

池田 孝夫*; 吉田 英爾*; 三木 崇史*

JNC TJ8400 2000-046, 264 Pages, 2000/02

JNC-TJ8400-2000-046.pdf:6.73MB

本研究では、保守的アプローチに基づく生物圏評価パラメータ値の設定に関する方法論、生物圏評価における確率論的評価手法の適用性及び海洋を核種の放出域とした生物圏評価モデルについて検討した。保守的アプローチに基づくパラメータ設定に関する方法論の検討では、設定にあたり考慮すべき事項について検討を行い、生物圏評価におけるデータ選定プロトコルを作成した。確率論的評価手法の検討では、直接モンテカルロ法、及びラテンハイパーキューブ法が適していることがわかった。また、第2次取りまとめのレファレンスケースをベースに確率論的評価手法を適用し、各パラメータに対する感度分析を行った。海洋を核種の放出域とした生物圏評価モデルの検討では、地層処分で採用している海洋のモデルの適用性について検討し、マルチコンパートメントモデルが最も適していることが明らかになった。また、コンパートメントモデルを用いた評価をもとに、原子力施設で採用されている数値解析モデルによる結果と比較を行った。その結果、両者の結果の差は小さいことが確認された。

ニアフィールドにおける酸化還元反応に関する文献調査

三木 崇史*; 笹本 広; 千葉 保*; 稲垣 学*; 油井 三和

JNC TN8400 2000-007, 32 Pages, 2000/01

JNC-TN8400-2000-007.pdf:0.69MB

本資料では、ニアフィールド母岩や緩衝材中の酸化還元状態を評価する上で重要と考えられる地球化学反応について文献調査をもとに整理した。以下に調査の結果をまとめる。・酸化還元反応に寄与する物質としては、岩石中に含まれる二価鉄を含む鉱物や有機物が重要である。特に、黄鉄鉱は、溶存酸素との反応が比較的速いため、処分場閉鎖後初期の段階では、酸素は黄鉄鉱により消費されると考えられる。・還元性物質による還元能力は、室内での岩石(鉱物)-水反応をもとに、定量的な評価が可能である。なお、二価鉄の含有量が多く、空隙率の大きいほど、岩石の有する還元能が大きいことが期待されている。・還元性物質による溶存酸素の消費速度についても、二価鉄を含む主要な鉱物について、実験的に求められている。また、溶液中に溶解した二価鉄イオンと溶存酸素との反応に関する速度式や速度定数も求められている。 従って、これらの既存の文献でまとめられているデータを用いることにより、坑道掘削に伴い変化するニアフィールド母岩や緩衝材中の地球化学的状態を速度論的に検討することが可能であると考えられる。

ニアフィールドにおける酸化還元状態変遷の解析のためのモデル開発

笹本 広; 油井 三和; 千葉 保*; 三木 崇史*; 稲垣 学*

JNC TN8400 99-019, 30 Pages, 1999/02

JNC-TN8400-99-019.pdf:2.24MB

高レベル放射性廃棄物の地層処分の対象となる地下深部において、地下水は、一般的に溶存酸素濃度が低く、還元性であると考えられる。しかしながら、処分場の建設・操業期間中、坑道周辺の領域(岩盤および地下水)は大気に開放されるため、大気中の酸素が岩盤中に拡散し、処分場閉鎖後においても残存する可能性があると考えられる。その場合、処分場の閉鎖後に生ずる可能性のある過渡的な酸化状態は、地層処分システムの安全性確保の観点では好ましくない。そのため、坑道周辺を含むニアフィールドにおける酸化還元状態の変遷挙動を把握しておくことは重要であると考えられる。本資料では、坑道の掘削に伴い変化すると考えられるニアフィールド母岩や緩衝材中の酸化還元状態の変遷挙動を評価するため、汎用の解析ツールを使用し、基本的な化学場の変遷を解析するためのモデルを構築した。今回、モデル化した対象領域は、ニアフィールド母岩および緩衝材である。ニアフィールド母岩では、(1)堆積岩を想定する場合、対象領域を多孔質媒体近似とし、(2)結晶質岩を想定する場合、対象領域中の亀裂の取り扱いによって、多孔質媒体近似または平行平板亀裂近似を併用したモデルを考慮した。緩衝材については、多孔質媒体近似のモデルを考慮した。また、今回構築したモデルでは、これらの対象領域中での地下水中の溶存酸素およびFe2+の変化を推測する。地下水中の溶存酸素とFe2+の挙動については、(1)多孔質媒体近似の場合、拡散による化学種の移動を考慮し、(2)亀裂性媒体近似の場合、母岩マトリクス部における化学種の拡散および亀裂内部での地下水の移流に伴う化学種の移動(今回構築したモデルでは、地下水中の溶存酸素のみ)を考慮した。なお、いずれのケースにおいても、地下水中の溶存酸素とFe2+の反応および母岩に含まれる含鉄鉱物からのFe2+の供給を速度論的に取り扱った。

高レベル放射性廃棄物からのラドンの線量評価

吉澤 勇二*; 甲斐 倫明*; 大越 実; 加藤 智子; 山口 徹治; 佐々木 隆之*; 服部 隆利*; 宮崎 振一郎*; 樋口 奈津子*; 床次 眞司*; et al.

no journal, , 

高レベル放射性廃棄物の地層処分において、遠い将来に放射性核種が生物圏に移行してきたときの一般公衆に対する線量評価の中で、U-238, U-234及びPu-238を親核種とする崩壊系列の放射性核種の被ばくに対して、ラドンを考慮した場合の線量への影響に関する評価結果を示す。