処分場の設計評価等に関する統合化システムの開発(報告書)

柳澤 一郎*; 房枝 茂樹*

JNC TJ1400 2000-004, 245 Pages, 2000/02

JNC-TJ1400-2000-004.pdf:8.57MB

本研究では、数値地層処分システム開発の第一フェーズシステムとして、2002年度末の運用開始を目指したシステムの開発の方向性を定め、かつシステム実現の見通しを得ることを目的として、統合解析プラットホームの基本設計、処分技術を対象とした解析コード、データベースに関する検討を実施し、開発計画をまとめた。主要な結論は下記の通りである。(1)統合解析プラットホームの基本設計を実施し、数値地層処分システムで必要となる接続計算や連成解析等を実現可能とするべく、柔軟性のある解析ネットワーク表現および解析ネットワークを構成するオブジェクトの仕様ならびに実行制御方式を定めた。(2)統合プラットホーム上での接続計算の柔軟性の確認と、基本設計へのフィードバックを目的とし、処分場における空洞安定性と熱的安定性に関する最適化問題を対象に、プロトタイプシステムを構築した。この結果、基本設計で示した設計方針により、柔軟性のある解析が可能であるとの見通しを得た。(3)想定されるユーザである、規制側、実施主体、研究開発機関での運用形態の議論も踏まえ、数値地層処分システムの開発計画を検討し、第一フェーズに対する開発計画並びに長期開発計画をまとめた。

地層処分システム性能評価のための解析管理システムの開発

石原 義尚; 牧野 仁史; 大井 貴夫; 石黒 勝彦; 梅木 博之; 房枝 茂樹*

サイクル機構技報, (2), p.19 - 28, 1999/03

https://rdreview.jaea.go.jp/gihou/pdf/9845.PDF

高レベル放射性廃棄物地層処分システムの性能評価では、評価シナリオに対応して、様々な現象に対する解析コードとデータを組み合わせた解析を多数行なう。解析に基づく評価結果が妥当なものとなるためには、解析コードやデータを用いた解析作業が適切に行なわれたいることを保証する必要がある。そこで、性能評価の解析作業を支援し、かつ管理することが可能な計算機支援システムとして、性能評価用解析管理システム(CAPASAシステム)を開発した。本システムでは、オブジェクト指向のプログラミング法を用いており、解析コードやデータの組み合わせを画面上で視覚的に表現して解析を行なうことができるため、解析手順やデータ解析内容の履歴管理及び解析結果の再現性や保全性が向上した。

地球化学データベースの開発研究(II)委託研究概要報告書

柳澤 一郎*; 上田 憲昭*; 井田 俊雄*; 房枝 茂樹*; 武石 雅之*; 桂井 清道*

JNC TJ8400 99-038, 59 Pages, 1999/02

JNC-TJ8400-99-038.pdf:1.65MB

本研究は、高レベル放射性廃棄物地層処分システムの性能評価における評価の信頼性を高めるために、処分環境下で生起すると想定される種々の現象の適切なモデル化を進めるとともに、使用するデータの信頼性を向上させることを目的とし、実施したものである。得られた成果は下記の通りである。1)地球化学データ・モデルの品質保証 第二次取りまとめ報告書を支援するための地球化学データベース(最新の熱力学データベース)ならびに解析、プログラムに関する技術資料を作成した。2)原位置データを基にした地下水分類、水質支配的反応 第二次取りまとめ報告書で採用されている地下水分類を支援するため、原位置データに基づく解析を行い、3種類の地下水を分類した。3)Se及びPbの熱力学データに関する研究 これまでの試験結果を踏まえ、より現実的なSe溶解度制限固相の設定のための実験データ取得を目的として実施した。実験環境における硫酸還元菌の確認を実施したところ、硫酸還元菌の存在は確認されなかった。4)放射性元素の地球化学データ取得計画に関する検討第二次取りまとめ報告書に基づき、重要元素・課題の摘出を行い、放射化学研究施設(QUALITY)における試験計画を立案した。5)緩衝材の長期安定性に関する地球化学的研究 文献調査を実施するとともに、熱力学的及び速度論的モデルを構築するために必要な実験計画を立案した。6)処分サイト選定プロセスにおける技術的指標の検討 サイト選定に関する海外でのガイドラインならびにナチュラルアナログの観点から調査を行い、地球化学に関するサイト選定の技術指標を整理した。

地層処分システム性能評価の品質保証に関する研究(III)(研究委託内容報告書)

房枝 茂樹*

JNC TJ1400 99-021, 86 Pages, 1999/02

JNC-TJ1400-99-021.pdf:9.09MB

第二次取りまとめにおける地層処分システムの性能評価では、ニアフィールド性能の定量化を大きな目標としており、ここでは、評価モデルの妥当性および性能評価用データの信頼性と品質保証が技術的課題として重要視されている。この課題を達成するためには、データ、モデルおよび解析コードという個々の品質を保証するとともに、解析作業やデータ取得作業についても十分な信頼性を持たせ、それらの品質を総合して評価結果の信頼性を保証していくことが重要である。本研究では、性能評価に係わる品質情報を総合的に管理し活用できる計算機環境を整備し、第二次取りまとめ報告書における解析結果の信頼性を示すための総合的な品質保証システムの構築を目的として以下の研究を実施した。(1)品質保証フレームワークに関する検討:MESHNOTEの信頼性確保を目的として、室内試験データや原位置データに基づく確証解析の実施ならびに計画を実施した。また、実務に適用すべく品質保証要領書の改訂を実施した。・鉄含有ベントナイト中における拡散試験データに基づく確証解析を行い、MESHNOTEが妥当であることを確認し、知識ベースについて整理した。・解析報告書の管理に関する事項を品質保証要領書に追加した。(2)品質保証システムの構築:解析結果の信頼性の向上および品質保証プログラムの効率的な運用を目的として、解析管理システム「CAPASA」を基盤とした品質保証システムに係わる以下の拡張を実施した。・人工バリア幾何形状、ガラス溶解に係わるデータおよび被ばく線量換算係数を管理するための核種移行解析用データベースを構築した。また、これらデータを、CAPASAで利用可能とするためのインタフェースプログラムを構築した。・亀裂媒体中の核種移行解析コードTlGERおよび地球化学コードPHREEQCを、CAPASAに搭載した。また、人工バリア中の核種移行解析コードMESHNOTEの改良版を対象として、核種移行解析用データベースとのインタフェースプログラムを構築した。

地層処分システム性能評価の品質保証に関する研究(II)

房枝 茂樹*; 柳澤 一郎*; 片岡 伸一*; 島田 隆*; 前田 一人*; 渥美 至弘*; 惣万 芳人*

PNC TJ1216 98-006, 673 Pages, 1998/02

PNC-TJ1216-98-006.pdf:17.22MB

地層処分システムの性能評価においては、データ、評価モデルおよび解析コードの個々の品質を保証すると共に、解析者によるコードの運用やデータ取得に係わるプロセスについても十分な信頼性を持たせ、総合して評価結果の品質を保証していく必要がある。本研究では、性能評価で用いる解析コードおよびデータを対象として、これらの品質を保証していくための手順と信頼性に関する情報の管理・運用手法の体系的な構築を目的として、以下の検討を実施した。(1)昨年度にまとめた品質保証手続きのフレームワークに基づき、性能評価モデルの確証手法、データ分類管理手法、データの処理プロセスに対する管理項目や静的/動的管理項目の検討を行い、これらを反映した品質保証要領書を作成した。(2)性能評価解析コードを対象としてコードの選定または開発・改良、検証・確証に関する全情報を集約し、品質保証要領書に基づき、資料の再整理をするとともに、これらの情報に基づき動的な管理を半自動的に実施することを念頭に置いて、知識化情報の抽出を行なった。また、動的な品質保証活動を対象として、ここで抽出された知識化情報に基づいて計算機により解析者の支援を行うことを目的とした品質保証システムの仕様を検討し、システムを製作した。(3)第2次取りまとめにおける性能評価を念頭におき、これまでの運用より得られた知見および品質保証システムを考慮して、解析管理システムの機能の高度化を実施した。・生物圏評価コードを新規に導入するとともに、これと核種移行解析コードとの連成方法を検討し、解析コード間のデータ接続を行うインターフェースプログラムを開発した。・解析業務の増大に対応するため、複数の解析者が同時に解析管理システムを運用できるようにシステムを拡張した。また、様々な計算機への移植や大規模計算コードの導入に向けてのシステムの拡張性について検討した。・これまでの運用を踏まえて、インターフェースの高度化およびデータベースの拡張を実施した。

性能評価手法の統合的運用に関する研究(概要版)

向井 悟*; 北尾 秀夫*; 立川 博一*; 房枝 茂樹*; 柳澤 一郎*; 土井 基尾*; 浜崎 学*

PNC TJ1216 96-003, 106 Pages, 1996/03

PNC-TJ1216-96-003.pdf:2.44MB

ニアフィールド性能の定量化には、処分環境で生起する現象のモデル化、使用データの信頼性の向上及びそれらモデルやデータの統合の他、モデル、データの履歴、解析内容のトレース等が可能な品質管理体系の構築が必要である。このため、本研究では性能評価手法の統合的な運用を進めていくため、以下の検討を実施した。(1)速度論的吸着特性を考慮した物質移行モデルの開発及びトレーサー試験解析・速度論的吸着モデルに関する文献調査の結果、吸着性トレーサであるCs、Srは、Frenudlich型の吸着を示すことが分かった。・吸着速度を考慮して物質移行のモデル化を行ない、吸着速度定数及びFrenudlich定数の違いによる物質移行量への影響を把握することができた。・吸着性トレーサ試験のデータを用いた解析の結果、Naは線形吸着モデルで説明できるがSr、Rb、Csについては吸着速度を考慮することで、大略破過曲線を説明することができた。(2)Uの溶解度制限固相の変遷に関する研究・UO2(am)は、十分にUO2(cr)まで結晶化した。UO2(cr)の溶解度は、10-1010-9Mになると推定された。・乾式法でUO2(cr)が合成されたが、固相表面は、活性で溶解度が高いことが示された。(3)性能評価手法の統合的運用のための品質管理システムに関する研究

地層処分性能評価用解析システムの統合化研究,6;概要

房枝 茂樹*; 鵜澤 将行*; 松本 弘之*; 笠井 雅夫*; 石原 義尚*; 土井 英雄*

PNC TJ1216 95-001, 47 Pages, 1995/02

PNC-TJ1216-95-001.pdf:1.04MB

本研究では、ニアフィールドの複合現象を柔軟に解析できる連成解析用計算支援システム(CAPASA)の拡張と高度化を目的として、下記を実施した。(1)現象解析コードを連成解析システム上で連成させるための手順を、これまでの研究で得られた知見を基に、システム分析から連成実現にいたるステップ毎の手順としてまとめた。(2)今後の連成解析領域の拡張に関する作業効率と解析業務の効率向上にために、PLAN構築モジュールとPLAN実行モジュールの高機能化をプロトタイピングにより検討した。この結果、PLANにおけるデータフローならびに制御フローの表現について見直し、PLAN表現能力を拡張した高度化使用を定める事ができた。(3)複数の現象解析コードを連成した大型の解析を効率的に行うために、分散処理手法の導入について検討した。分散処理環境においては、PLANオブジェクト単位での並列処理により、解析の効率化が期待できるが、そのためにはオブジェクトの実行を制御するためのコントローラの実現が課題と成る。(4)ORIGEN2とHYDORGEOCHEMを対象とし、解析結果の登録、入出力、データのバージョン管理等の機能を拡張し、基本システムにおけるデータ管理機能の向上を図った。

地層処分性能評価用解析システムの統合化研究,5

柳澤 一郎*; 房枝 茂樹*; 鵜沢 将行*; 笠井 雅夫*; 石原 義尚*; 池田 康博*; 江崎 正弘*

PNC TJ1214 94-006, 542 Pages, 1994/03

PNC-TJ1214-94-006.pdf:12.82MB

本研究では、ニアフィールドの複合現象を柔軟に解析できる連成解析用計算支援システム(CAPASA)の基本システムを開発した。基本システムはGUIベースのデータ処理環境であるPCDEEと解析データおよび解析コードを格納するためのオブジェクト指向データベースから構成されるものである。基本システムは以下の手順で開発した。まずニアフィールド問題における重要な連成現象(ORIGEN2とHYDROGEOCHEM)を対象とし、その問題領域・解析領域に対するオブジェクト指向分析を実施し、基本システムに必要なオブジェクト、主要属性、プロセスを摘出した。さらに、分析結果をベースとし、基本システムのオブジェクト、データベースならびにPCDEEの設計を行い、システムを実装した。最後に実装したシステムの動作確認のため、具体的な連成現象問題を設定し解析を行った。この結果カップリング機能ならびにPCDEE及びデータベースが正しく作動することを確認した。さらに、これまでの統合化研究の成果を踏まえ、今後の研究課題を抽出し、研究スケジュールを作成した。