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長尾 理那; 滑川 麻紀*; 戸塚 真義*; 仲田 久和; 坂井 章浩
JAEA-Technology 2021-009, 139 Pages, 2021/06
JAEA-Technology-2021-009.pdf:13.96MB
日本原子力研究開発機構は、低レベル放射性廃棄物のうち研究施設等廃棄物の埋設処分事業の実施主体となっている。低レベル放射性廃棄物を処分する方法としてコンクリートピット処分を検討している。コンクリートピット施設は、地下水位より深い場所に設計するため、地下水の流れとともに放射性核種が移行すると可能性があると考えられている。そのため、コンクリートピット処分施設の安全性を説明するために、地下水の流れやコンクリートピット施設からの浸出水量を調べる必要がある。そこで、本報告書では、有限要素法による二次元地下水流動解析コード(MIG2DF)を用いて、充填覆土の透水係数やベントナイト混合土の設計等の施設の設計条件を変えた感度解析を実施し、コンクリートピット施設からの浸出水量を算出した。また、長期にわたる管理期間中に発生の可能性があるベントナイト混合土の劣化について考慮した評価も行うこととした。解析の結果、ベントナイト混合土が健全な場合、側部覆土の透水係数を低くすることにより浸出水量が減少していた。このことから、側部覆土の透水係数を低くすることによる浸出水量の低減が可能であることが示唆された。しかし、コンクリートピット施設の上部のベントナイト混合土に劣化が生じた場合、側部覆土の透水性を低くしても、浸出水量の大幅な低減は見られなかった。そのため、コンクリートピット施設の上部のベントナイト混合土に劣化が生じる可能性を考慮し、側部覆土のみではなく、コンクリートピット施設の上部の覆土についても透水性の低い覆土を充填することを検討する必要があると考えられる。
宗像 雅広; 滑川 麻紀; 酒井 隆太郎; 木村 英雄
no journal, ,
原子力機構では、堆積岩分布地域において解析モデルの検証を行うための地質環境・水文データの整備を行った。さらに、調査結果を参考に広域地下水流動イメージを作成し、対象領域の広域的な流動概念の構築を行った。その後、地質構造モデルの構築、水理地質構造モデルの作成と有限要素法による浸透流解析を行った。解析の結果からは、中央に位置する河川の上流域に涵養した地下水は0.5
30.0m/yで北流し、一部領域の中央付近で流出する様子が見られ、現地で観測されている自噴井の分布状況などとも一致する。また、局所流動系の流出域となるような流出地点が中央に位置する河川の流域で形成されるとともに、上流域深部においては地層の走向方向への地下水流動の様子が推察できた。
木村 英雄; 宗像 雅広; 花谷 育雄; 酒井 隆太郎; 滑川 麻紀; 松葉 久
no journal, ,
高レベル放射性廃棄物に関しては、平成20年代前半に処分施設の精密調査地区選定が行われる予定であり、その際には、規制機関の関与が求められることが考えられる。高レベル放射性廃棄物を地層処分する場合に安全性を確保するためには、放射性廃棄物の地下水流動に伴う人間社会への移行を抑制することが重要である。そこで、その移行を評価するために、隆起侵食,海水準の変動等の天然事象の変化等による外的要因を含む広域かつ長期にわたる地下水流動のメカニズムを解明し、広域における長期的地下水流動の評価手法を整備する必要がある。日本原子力研究開発機構安全研究センターでは、経済産業省原子力安全・保安院より「地層処分にかかわる水文地質学的変化による影響に関する調査」を受託した。本研究は、高レベル放射性廃棄物の地層処分を対象に、広域における地下水流動の評価手法を整備するものである。本報告ではこれまでの調査結果概要及び規制行政庁を支援するための研究について報告する。
渕脇 博孝; 滑川 麻紀; 宗像 雅広; 木村 英雄
no journal, ,
地層処分の安全評価における地下水流動評価では、数10100km程度の広い領域における環境条件の変化が、処分施設周辺の流動状況に影響を及ぼす可能性を考慮する必要がある。原子力機構では、地層処分の安全評価手法整備の一環として、地質学的,気象学的,水文学的現象が複雑に影響する条件下での広域を対象とした長期地下水流動解析コードの開発・整備を実施してきた。本解析コードの開発目的は、隆起・侵食・沈降現象等による地形変化の影響や海面変化・降雨量の変化などの長期的な環境条件の変化が、深部の地下水流動にどのような影響を与えるのかを定量的に把握することである。本解析システムの特徴は、隆起侵食現象等の地形変化,海面変化,気候変化等の調査結果を取り込み,天然現象等の長期的な環境変化による深部地下水流動への影響を定量的に評価できることである。しかしながら、将来の海底地形,河川位置等現在の知見だけでは想定・解決できない技術的課題も多い。今後は、この将来の地形変化,気候変化等に関する情報・知見を整備し、これら外的要因の影響下でも確度の高い評価が行えるように広域地下水流動解析手法の整備・検証を実施していく必要がある。
滑川 麻紀; 松葉 久; 宗像 雅広; 木村 英雄
no journal, ,
高レベル放射性廃棄物の地層処分における安全評価では、広域に渡る長期的な地下水流動の評価が重要となる。本研究では、安全評価における地下水流動系に影響を与える水文地質学変化事象に関する調査を進めており、解析モデルのための関連情報,文献,データの収集を通してデータベース化を行っている。このデータベースは、安全規制における安全評価、特に地下水流動評価における調査事例や観測データ等を検索し、安全規制にかかわる判断材料を網羅的に表示できる。
宗像 雅広; 木村 英雄; 酒井 隆太郎; 滑川 麻紀; 渕脇 博孝
no journal, ,
日本原子力研究開発機構では、高レベル廃棄物処分施設の立地選定段階でのレビューや安全審査時において、妥当かつ合理的な技術的判断を行うために必要な安全評価手法を開発している。長期的評価の観点から、水文地質学的変化による影響を考慮した広域地下水流動評価手法を開発し、地下水流動評価における技術的留意点の把握を進めた。平成20年度は、隆起・侵食現象,海面変化等の天然現象による、地下深部の流動状況の将来における変化を定量的に推定するため、海域を含んだ地質構造モデルを作成、その後、解析的な検討を実施した。その結果、現在地形による解析と将来地形による解析結果とを比較することで、地下水の流動方向が大きく異なる可能性があることに留意すべきであることがわかった。
滑川 麻紀; 宗像 雅広; 渕脇 博孝; 木村 英雄
no journal, ,
高レベル放射性廃棄物の地層処分における安全評価では、広域に渡る長期的な地下水流動の評価が重要となる。本研究では、将来環境における海水面変化は地下水の流出域が変化するなど流動系に大きく影響を与える可能性があり、また地域的な隆起状況変化及び長期的な降雨量の変化に伴う侵食による地形面の変化は、地層中の動水勾配の変化をもたらすことから地下水流速の影響を定期的に把握する必要がある。地球規模の気候変動に伴う地形面と海水面の変化を既存データを元に推定し、長期的な流動への影響評価を試みた。その結果、房総半島を対象とした解析の結果からは、将来における地下水流動の変動は10%程度と評価された。
武田 聖司; 宗像 雅広; 滑川 麻紀; 酒井 隆太郎; 島田 太郎; 田中 忠夫
no journal, ,
地層処分の長期安全評価では、地震、隆起・侵食などの外的事象の発生が想定される場合に、外的事象によって処分サイト内の地質環境及び処分施設にもたらされる熱,水理,力学,化学的な特性の変化の程度を評価し、さらに、その特性変化が処分施設からの核種移行に与える影響を評価する必要がある。本報では、外的事象の発生による人工バリア及び天然バリアの特性変化と、核種移行解析に必要なパラメータをリンクさせた体系的な安全評価手法の全体像を示した。また、仮想的な堆積岩サイトに処分施設を設定したうえで、処分施設の設置位置やサイトの隆起・侵食の形態等をパラメータとした地下水流動・塩分濃度の感度解析を実施し、安全規制の観点から隆起・侵食に関係のある天然バリアの重要な調査要件について検討した結果を報告する。