Characteristics of radio-cesium transport and discharge between different basins near to the Fukushima Dai-ichi Nuclear Power Plant after heavy rainfall events

佐久間 一幸; 北村 哲浩; Malins, A.; 操上 広志; 町田 昌彦; 森 康二*; 多田 和広*; 小林 嵩丸*; 田原 康博*; 登坂 博行*

Journal of Environmental Radioactivity, 169-170, p.137 - 150, 2017/04

https://doi.org/10.1016/j.jenvrad.2016.12.006

福島第一原子力発電所周りの流域について水の流れと土砂の輸送による放射性セシウムの再分布を理解するために流域モデリングを実施した。懸濁態と溶存態形態の放射性セシウム移行を計算するために、既往の3次元水理地質モデルを用いた水・土砂モデルを拡張した。2011年9月の台風Rokeと2013年9つの出水時を含む2013年をシミュレーションした。2013年の勢力の強い台風Man-yiと台風Wiphaは放射性セシウムの再分布引き起こした。2013年の9つの出水時に関してCs流出量を計算した結果、観測値をよく再現した。堆積は主に氾濫原や流域下流部の河道が広がるところやダム湖で起こった。5つの流域間でのCs流出比の違いは流域内での初期フォールアウトの空間分布やダム湖の存在の有無、土地利用の違いによる河川への供給量の違いによって説明された。これらのシミュレーション結果は環境回復を支援するにあたり、将来の放射性物質の再分布を評価することが可能である。

坑道周辺岩盤の概念再構築に関する研究; 平成26年度(委託研究)

小島 圭二*; 大西 有三*; 青木 謙治*; 杤山 修*; 西垣 誠*; 登坂 博行*; 吉田 英一*; 村上 裕晃; 笹尾 英嗣

JAEA-Research 2015-017, 54 Pages, 2015/12

JAEA-Research-2015-017.pdf:17.3MB

本報告書は、地層処分におけるニアフィールドコンセプトをより現実的に再構築する研究に関するものである。平成27年度は、当委員会の最終年度に当たるため、ニアフィールドコンセプトの再構築に関する検討概要と基本的考え方のまとめを行った。また、委員会での検討事項を整理して、「現実的なニアフィールドコンセプトの再構築」の残された課題を抽出した。特に、「2011年東日本大震災」後に、安全に関する社会のパラダイムが大きくシフトしたことを考慮して、地層処分に関して、社会が従来の安全概念では受け入れがたくなっていると考えられる事項も整理した。また、地下研究施設/ニアフィールド領域で実証可能な、地層処分「必須の重要事項」への対応を検討した。これらを通して、今後の地層処分/ニアフィールド領域の研究開発の方向を示した。

坑道周辺岩盤の概念再構築に関する研究; 平成24年度(委託研究)

小島 圭二*; 大西 有三*; 青木 謙治*; 杤山 修*; 西垣 誠*; 登坂 博行*; 吉田 英一*; 尾方 伸久

JAEA-Research 2013-015, 21 Pages, 2013/11

JAEA-Research-2013-015.pdf:10.41MB

本報告書は、地層処分におけるニアフィールド(NF)コンセプトをより現実的に再構築する研究に関するものである。地層処分施設における地下坑道周辺岩盤を含むニアフィールドでの、現実的な核種移行シナリオとして、地層処分場の 掘削操業期間閉鎖後の時系列変化を、ステージ0IVの5段階に区分して、提示することを試みた。特に地層処分場の閉鎖後の時空間における「場」の状態に着目し、各時空間断面において「場」の環境要因が連成して変化する現実的な「場」の状態の設定を行うことを2012年度の目標とし、各時空間断面における「場」の状態や要因の相互作用の網羅性を重要視し、次年度以降の検討課題のリストを提示した。

深部地質環境の調査解析技術の体系化に関する研究; 平成21年度(委託研究)

小島 圭二*; 大西 有三*; 渡辺 邦夫*; 西垣 誠*; 登坂 博行*; 嶋田 純*; 青木 謙治*; 杤山 修*; 吉田 英一*; 尾方 伸久; et al.

JAEA-Research 2010-049, 282 Pages, 2011/02

JAEA-Research-2010-049.pdf:29.88MB

本研究では、地表から地下深部にいたる地質環境を把握するための調査・解析技術の体系化を目標に、(1)「第2次取りまとめに基づく深部地質環境の調査・解析技術の実用化に向けた課題に関する研究」,(2)「調査・解析手法の高度化・体系化に関する研究」を、継続実施するとともに、これまでの研究成果の取りまとめを行った。(1)に関しては、処分技術,地質環境,安全評価の各分野の課題について、具体的な試験・調査と計測・解析を実施するとともに、これまでの成果を取りまとめた。また、その成果を踏まえて、安全評価の分野も加えた中間分野の研究課題を抽出して、ニアフィールド(NF)コンセプトの再構築に関する具体的検討と、これまでの成果の取りまとめを行った。(2)に関しては、日本原子力研究開発機構(JAEA)の調査研究計画の中から抽出された課題に基づき、調査・解析技術の高度化・実用化の研究開発の観点から、基礎的な要素技術の研究開発の成果を取り込み、より具体的な現場の技術課題に資する研究を実施して、実用化に向けた研究開発を進展するとともに、これまでの成果を取りまとめた。これらの調査研究の進展とあわせて、平成21年度は、これまでに委員会で実施してきた研究開発の「総括報告書」の取りまとめを行った。

深部地質環境の調査解析技術の体系化に関する研究; 平成19年度(委託研究)

小島 圭二*; 大西 有三*; 渡辺 邦夫*; 西垣 誠*; 登坂 博行*; 嶋田 純*; 青木 謙治*; 杤山 修*; 吉田 英一*; 尾方 伸久; et al.

JAEA-Research 2008-099, 171 Pages, 2009/03

JAEA-Research-2008-099-1.pdf:28.65MB
JAEA-Research-2008-099-2.pdf:49.14MB

本研究では、地表から地下深部にいたる地質環境を把握するための調査・解析技術の体系化を目標に、(1)「第2次取りまとめに基づく深部地質環境の調査・解析技術の実用化にむけた課題に関する研究」,(2)「調査・解析手法の高度化・体系化に関する研究」を実施して次のような成果を得た。(1)に関しては、特に1.処分技術, 2.地質環境の分野の課題について、具体的な試験・計測と解析・分析を実施した。また、その成果を踏まえて、3.安全評価の分野も加えた中間分野の研究課題を抽出し、ニアフィールドコンセプト(NFC)の再構築に関する具体的な項目を検討した。(2)に関しては、日本原子力研究開発機構の調査研究計画の中から抽出された課題に基づき、調査・解析の高度化・実用化の研究開発の観点から、従来から実施している基礎的な要素技術の研究・開発の成果を取り込み、より具体的な現場の技術課題に資する研究を実施して、実用化に向けた研究・開発をより進展させた。また、これらの調査研究の進展とあわせて、日本原子力研究開発機構が実施中の超深地層研究所計画の第2段階の当面の課題に関する意見交換を適時行った。

深部地質環境の調査解析技術の体系化に関する研究; 平成17年度(委託研究)

小島 圭二*; 大西 有三*; 渡辺 邦夫*; 西垣 誠*; 登坂 博行*; 嶋田 純*; 青木 謙治*; 杤山 修*; 吉田 英一*; 尾方 伸久; et al.

JAEA-Research 2007-060, 210 Pages, 2007/09

JAEA-Research-2007-060-1.pdf:43.82MB
JAEA-Research-2007-060-2.pdf:41.2MB
JAEA-Research-2007-060-3.pdf:6.42MB

地表から地下深部に至る地質環境を把握するための調査・解析技術の体系化を目標に、(1)「第2次取りまとめに基づく深部地質環境の調査・解析技術の実用化に向けた課題に関する研究」,(2)「調査・解析手法の高度化・体系化に関する研究」を、前年度に引き続き実施した。(1)に関しては、前年度抽出した処分技術,安全評価,地質環境の各分野の課題のうち、具体的な試験・計測と解析・分析を実施した。またその成果を踏まえて、それぞれの中間分野の研究課題の抽出と各課題の連携の仕方についての検討を行った。そして、これら3分野を関連づけたニアフィールドコンセプトの再構築に関する検討を行った。(2)に関しては、日本原子力研究開発機構の調査研究計画の中から抽出される課題に基づき、調査・解析技術の高度化・実用化の研究開発の観点から、当研究会のメンバーが従来より実施している基礎的な要素技術の研究開発の成果を取り込み課題の解明に資する研究を実施した。研究開発について、その成果の評価と実用化への道を議論した。またこれらの調査研究の進展と合わせて、日本原子力研究開発機構が実施中の瑞浪超深地層研究所の第2段階の調査・研究課題に関する意見交換を行い、処分技術の実用化への検討を行った。

深部地質環境の調査・解析技術の体系化に関する研究(平成15年度)

小島 圭二*; 大西 有三*; 渡辺 邦夫*; 西垣 誠*; 登坂 博行*; 嶋田 純*; 青木 謙治*

JNC TJ7400 2004-008, 234 Pages, 2004/02

JNC-TJ7400-2004-008.pdf:11.02MB

本年度は、地表から深部にいたる地質環境を把握するための調査・解析技術の体系化を目標に、(1)「深部地質環境の調査・解析技術の実用化にむけた研究開発課題に関する研究」(2)「深部地質環境の調査・解析手法の高度化・体系化に関する研究」を、前年度に引き続き実施して次のような成果を得た。(1)に関しては、前年度抽出した、1)処分技術、2)安全評価、3)地質環境の各分野の課題のうち、次の項目について、具体的な試験・計測と解析・分析を実施した。またその成果を踏まえて、それぞれの中間分野の研究課題についての検討をおこなった。1)処分技術の観点で抽出された深部地質環境の調査・解析技術に関する研究: ・微小破壊音(AE)計測による、掘削影響領域(EDZ)の評価技術 ・低透水性岩盤に対するフラクチャーシーリング技術 2)安全評価の観点で抽出された深部地質環境の調査・解析技術に関する研究: ・放射性核種の移行過程で重要な、金属含水酸化物(非晶質)の沈殿生成と安定性、結晶性酸化物への変化 3)地質環境の観点で抽出された深部地質環境の調査・解析に関する研究: ・地下施設で遭遇すると考えられる断層周辺の割れ目分布特性と長期的な挙動予測 ・岩盤割れ目の2次的物質(鉄酸化物・炭酸塩など)による自然のシーリング過程と物質移動への長期的影響 (2)に関しては、JNCが計画・実施中の、サイトを特定した調査・解析の高度化・体系化の研究開発の流れに、当委員会メンバーが常日頃おこなっている、どちらかというと基礎的な要素技術の研究・開発の成果を高度化技術として取り込めるか、下記の項目の研究・開発について、その成果の評価と実用化への道を議論した。1)割れ目系岩盤の水理解析への遺伝的アルゴリズムの導入 2)割れ目岩盤中の水みちのトレーサー試験解析ツールの適用性評価 3)光ファイバーを用いた、地盤内の水温・水圧計測システム 4)物質移行と広域地下水循環系のモデリングング 5)安定同位体による地下水流動機構の把握

現実的ニアフィールドプロセスの検討

吉田 英一*; 小島 圭二*; 大西 有三*; 杤山 修*; 西垣 誠*; 登坂 博行*; 杉原 弘造; 尾方 伸久

no journal, , 

地層処分におけるニアフィールド(NF)環境では、様々な現象が連鎖的に、かつ相互的に関連・干渉し合いながら進行することが共通の認識となっている。しかしながら、これまでの安全評価においては、ニアフィールドにおける諸現象およびそれらの複合反応については、その重要性を理解し検討はなされているものの、地下環境の原位置に関する知見に限りがあったことなどから、日本の地下環境に関する現実的な知見を十分に反映し、変動帯地下環境における適切な概念モデルであるのかの検討がなされた状況にはない。これらの背景のもと、2000年以降の知見を俯瞰しつつ、特に深地層の研究施設における原位置の知見を反映させ、より現実的なニアフィールドプロセスを抽出すると供にニアフィールドコンセプトを構築し、将来の地層処分事業に対してより効率よく応用し得るものにすることを目的として検討を進めている。