概要調査段階における設計・性能評価手法の高度化,3; NUMO-JAEA共同研究報告書(2013年度)(共同研究)

柴田 雅博; 澤田 淳; 舘 幸男; 牧野 仁史; 若杉 圭一郎; 三ツ井 誠一郎; 北村 暁; 吉川 英樹; 小田 治恵; 石寺 孝充; et al.

JAEA-Research 2014-030, 457 Pages, 2015/03

JAEA-Research-2014-030.pdf:199.23MB

原子力機構(JAEA)がこれまで蓄積してきた技術やノウハウを、原子力発電環境整備機構(NUMO)が今後行う精密調査地区の選定等の処分事業に適用できるよう、実施主体の視点に沿って実用化を図っていくための具体的な考え方と進め方を策定すること等を目的として、2011年度よりJAEAとNUMOは以下の3つのテーマについて共同研究を進めている。(1)水理の観点からみた母岩の適性を評価する方法に関する検討: 水理地質構造モデル構築手法の事例調査に基づいて、得られた知見を評価ツリーとして整理し、モデルの不確実性やそれらの評価項目への影響等についての検討を行った。(2)シナリオの構築方法に関する検討: 状態設定手順を実務的な観点から、さらに見直すとともに、セメント影響とガラス溶解挙動について、知見の体系的な整理と不確実性の影響について解析的検討を行った。(3)核種移行パラメータの設定方法に関する検討: 母岩の分配係数を対象に、国内外の事例調査をもとに複数の設定手法を整理し、堆積岩及び花崗岩への適用を通じ妥当性や課題を確認した。溶解度について、溶解度制限固相の決定を含む設定手法を検討し、主要核種への適用を通じ妥当性や課題を確認した。

幌延深地層研究計画; 第2期中期計画(平成22年度平成26年度)調査研究計画書

岩月 輝希; 佐藤 治夫; 野原 壯; 棚井 憲治; 杉田 裕; 天野 健治; 藪内 聡; 大山 卓也; 天野 由記; 横田 秀晴; et al.

JAEA-Research 2011-009, 73 Pages, 2011/06

JAEA-Research-2011-009.pdf:4.41MB

本計画書は、第2期中期計画期間(平成22年度平成26年度)において、幌延深地層研究センターの地下研究施設を利用して行う調査研究開発の計画を整理したものである。当該期間においては、民間活力により深度350mまでの地下施設の整備,維持管理及び研究支援に関する業務のほかさまざまな受託事業,共同研究が行われる予定であり、第2段階(坑道掘削[地下施設建設]時の調査研究段階)に加えて、第3段階(地下施設での調査研究段階)の調査研究開発が開始される。これらの調査研究開発を通して、地質環境調査技術や深地層における工学的技術,処分技術,安全評価手法を向上させるとともに、その成果を広く社会に公開することで、地層処分にかかわる諸技術の実現性を示し、信頼感を醸成していく。

幌延深地層研究計画における第2段階の調査研究計画; H20-21

岩月 輝希; 佐藤 治夫; 棚井 憲治; 稲垣 学; 澤田 淳; 新沼 寛明; 石井 英一; 前川 恵輔; 戸村 豪治; 真田 祐幸; et al.

JAEA-Research 2009-002, 156 Pages, 2009/05

JAEA-Research-2009-002.pdf:12.86MB

「高レベル放射性廃棄物の地層処分基盤研究開発に関する全体計画」及び研究技術開発の現状に基づいて既往の研究計画を更新し、幌延深地層研究計画第2段階における平成2021年度の具体的な研究計画を作成した。計画検討にあたっては、施設建設工程などの制約条件を踏まえたうえで、深地層の科学的研究,地層処分研究開発にかかわる研究技術開発(地質環境特性調査評価技術,地下施設建設に伴う地質環境変化の調査評価技術,深地層における工学技術,地層処分に必要な工学技術,安全評価技術など)の今後の実施計画として、ボーリング調査計画やモニタリング計画,工学試験などの計画検討を行ったうえで、各課題の現中期計画終了時の達成目標を明確化した。

「放射性廃棄物処分研究のためのネットワーク」第1回情報交換会講演資料集(共同研究)

中山 真一; 長崎 晋也*; 稲垣 八穂広*; 大江 俊昭*; 佐々木 隆之*; 佐藤 正知*; 佐藤 努*; 田中 知*; 杤山 修*; 長尾 誠也*; et al.

JAEA-Conf 2007-003, 120 Pages, 2007/03

JAEA-Conf-2007-003.pdf:53.18MB

「放射性廃棄物処分研究のためのネットワーク」は、放射性廃棄物処分のための基礎研究を促進し、また若手研究者を育成することを目的として、日本原子力研究開発機構の「連携重点研究」制度をその枠組みとして設立された研究者ネットワークである。その第1回情報交換会が、2006年8月4日、日本原子力研究開発機構の原子力科学研究所において開催された。本講演資料集は、本課題の第1回情報交換会における発表、及び討論をまとめたものである。

TRU廃棄物処分システムに与える微生物影響について

加藤 卓; 本田 明; 中西 博; 稲垣 学; 塚本 政樹*

JNC TN8400 2005-022, 52 Pages, 2005/09

JNC-TN8400-2005-022.pdf:1.34MB

TRU廃棄物の地層処分が行われる数百m以深の地下環境は嫌気状態であり、かつセメント系材料の影響で長期間、pH12.5以上の高アルカリ環境が保持されると考えられる。従来はこのような嫌気性高アルカリ環境では、微生物は活動しないと考えられてきた。しかし、近年の研究では、上記のような処分環境においても微生物が活動する可能性が指摘されている。こうした微生物活動が処分システムに与える影響は、すべての影響が常時TRU廃棄物処分施設において顕在化するわけではなく、微生物が活動する環境条件が整った場所と期間に顕在化することになる。そこで、TRU廃棄物地層処分施設における環境条件を微生物学的環境条件の視点から検討するにより、活動の可能性がある微生物を抽出した。また、その微生物の代謝システムに着目し、TRU処分環境における微生物活動が処分システムに与える影響について検討を行った。(1)TRU廃棄物処分施設内の微生物基質(有機基質及び無機基質)及び既往の地下深部における微生物に関する研究から、TRU廃棄物の地層処分環境では、脱窒菌、硫酸塩還元菌、メタン生成菌及び有機基質(セメント混和剤、セルロース、アスファルト、TBP類)分解菌が重要な微生物活動と考えられた。(2)微生物の代謝・分解によって有機基質から生成されるCO2の発生量及びTBP類からのリン酸の発生量をセメント系材料由来のカルシウムの水和物量と比較した結果、カルシウムの水和物量が多いことから、微生物活動がpH低下に及ぼす影響は小さいと考えられた。さらに、pH低下に起因するベントナイト変質、コンクリート変質及び金属腐食に与える影響も小さいと考えられた。(3)脱窒菌による硝酸イオンからのN2の発生速度は、金属の腐食速度を一定と仮定した場合、従来、ガス影響の評価で想定されたH2発生速度を大きく上回ることはなく(最大時で1.3倍程度)、脱窒菌による硝酸イオンからのN2発生が処分システムに与える影響も小さいと考えられた。(4)一方、微生物の代謝産物による錯体形成やコロイド形成(微生物自身のコロイドとしての挙動を含む)及びCHの生成については知見が乏しく、かつ微生物活動はサイト特性に大きく依存すると考えられることから、その影響を評価するためにはさらなる知見の蓄積が不可欠である。

Completion of the ITER CS model coil-outer module fabrication

安藤 俊就; 檜山 忠雄; 高橋 良和; 中嶋 秀夫; 加藤 崇; 礒野 高明; 杉本 誠; 河野 勝己; 小泉 徳潔; 布谷 嘉彦; et al.

IEEE Transactions on Applied Superconductivity, 10(1), p.568 - 571, 2000/03

https://doi.org/10.1109/77.828298

1992年より開始されたITER中心ソレノイド・モデル・コイル作製は7年の歳月をかけてようやく完成した。本コイル製作で習得した高度の技術、ITER建設に向けての課題について紹介する。

ニアフィールドにおける酸化還元状態の変遷に関する予察的解析

千葉 保*; 笹本 広; 三木 崇史*; 稲垣 学*; 油井 三和

JNC TN8400 99-027, 144 Pages, 1999/06

JNC-TN8400-99-027.pdf:19.19MB

高レベル放射性廃棄物は地下深部に処分されることが想定されている。地下深部での地下水は、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、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。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。本資料では、ニアフィールドにおける酸化還元状態の変遷挙動を予測するために開発したモデル(千葉ほか、1999)をもとに、坑道掘削に伴い変化するニアフィールド母岩や処分場閉鎖後の緩衝材中の酸化還元状態に関する予察的解析を行った。予察的解析の結果を以下にまとめる。・ニアフィールド母岩および緩衝材の空隙水に溶存する酸素の消費量は、空隙水のpH値および溶存酸素の消費に係わる含鉄鉱物と空隙水との反応比表面積に影響される。・性能評価上設定されている地下水のpHの幅を考慮しても、ニアフィールド母岩空隙水中の溶存酸素は、処分場閉鎖後500年以内に消費され、ニアフィールド母岩の領域は還元状態に回復することが示唆された。・緩衝材空隙水中の溶存酸素は、空隙水のpHが中性弱アルカリ性の場合、処分場閉鎖後、ニアフィールド母岩に残存する溶存酸素の緩衝材側への拡散を考慮しても、数十年程度の期間で消費されると推測された。一方、空隙水のpHが弱酸性の場合、処分場閉鎖後500年以上に渡って、緩衝材空隙水中に溶存酸素が残存する可能性も示唆された。

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。

国民線量評価委員会

高橋 史明; 石森 有; 稲垣 昌代*; 大森 康孝*; 真田 哲也*; 杉野 雅人*; 古川 雅英*; 細田 正洋*; 真辺 健太郎; 矢島 千秋*; et al.

no journal, , 

日本保健物理学会では、自然放射線の測定、各種のモニタリング、線量評価等を専門とする研究者、技術者の12名からなる国民線量評価委員会を平成27年8月に設置した。同委員会では、国内で日常的に受ける被ばく線量評価に関する検討を進めている。第1回会合において、活動方針の議論を行い、国民線量への寄与が大きい大地放射線、宇宙放射線、空気中ラドン及び食品を検討対象の線源とした。また、線量評価に用いるモデルやデータ、生活パターンなど、線量評価への影響因子も検討することとした。さらに、学会として、国民線量評価を将来的にどのように検討していくことが最適かを議論していくことも予定している。日本保健物理学会第49回研究発表会におけるセッションでは、本委員会での活動内容を報告するとともに、研究発表会への参加者と国民線量評価の検討に関する意見交換を行う予定である。