Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
島田 太郎; 笹川 剛; 三輪 一爾; 高井 静霞; 武田 聖司
Proceedings of International Conference on Environmental Remediation and Radioactive Waste Management (ICEM2023) (Internet), 7 Pages, 2023/10
原子力発電所の廃止措置段階の原子力規制検査をリスク情報に基づいて実施する必要があるが、このリスクを定量的に評価する手法が整備されていない。そこで、本研究では、廃止措置安全評価コードDecAssessをもとに、廃止措置段階で発生する可能性のある事故事象のイベントツリーを整備し、解体対象機器ごとに事故シーケンス別被ばく線量と発生確率から放射線リスクを評価するコードDecAssess-Rを開発した。その際にHEPAフィルタなどに蓄積し、事故時に一挙に放出される可能性のある移動可能な放射能量が解体作業の進展に伴って時間的空間的に変動することを考慮した。起因事象は廃止措置段階及び類似する分解・交換作業における国内外のトラブル情報を調査した結果をもとに設定し、その起因事象からイベントツリーを構築した。また、事象発生頻度は一般産業の情報も参考に、事象進展確率は運転段階の機器故障確率などをもとに設定した。このとき、廃止措置の進展に伴って削減される安全機能を解体作業スケジュールに沿って設定できるようにした。米国参考BWRを対象に解体作業を設定してリスク評価を行った。その結果、炉内構造物の解体作業時に火災が発生して、周囲に一時保管されていた放射性物質を含む可燃物やフィルタ類に延焼する場合に公衆被ばく線量が最大になった。本事象は、事故シーケンスの発生確率も大きいため、最大の放射線リスクを示した。
澤口 拓磨; 高井 静霞; 笹川 剛; 打越 絵美子*; 嶋 洋佑*; 武田 聖司
MRS Advances (Internet), 8(6), p.243 - 249, 2023/06
放射性廃棄物の中深度処分では、モニタリング用のボーリング孔内が適切に閉塞されているかを確認するための手法を事前に整備しておく必要がある。そこで本研究では、堆積岩地域を想定し、どのような埋戻し設計条件であればボーリング孔内が有意な移行経路とならないかを把握し、ボーリング孔閉塞に係る確認ポイントを明らかにするため、埋戻されたボーリング孔を有する水理地質構造に対する地下水流動解析を実施した。その結果、ボーリング孔や掘削損傷領域(BDZ)が移行経路とならないための条件として、ベントナイト系材料の透水係数を母岩と同等以下にすること、BDZにグラウトを充填することなどが示された。
笹川 剛; 島田 太郎; 武田 聖司
Proceedings of 31st International Conference Nuclear Energy for New Europe (NENE2022) (USB Flash Drive), 8 Pages, 2022/12
廃止措置段階のリスク評価では、平常時の解体作業の進行に伴い、フィルタ等に蓄積される放射性物質のインベントリが変化し、その変化を考慮した事故時の公衆被ばく線量を評価できる手法が必要である。それらのインベントリ(移動性インベントリ)には、機器切断作業で飛散した放射性粉塵が堆積したフィルタや、除染作業で発生した可燃性廃棄物などが含まれる。本研究では、切断溝体積と飛散率から機器切断作業時に空気中に移行する粉じん量を算出し、フィルタへの移動性インベントリの蓄積を評価する方法を開発した。さらに、切断方法(水中または大気中)や作業工程の違いを考慮し、本手法により各機器の局所フィルタおよび建屋フィルタに蓄積される移動性インベントリの量を評価し、規制検査時に着目すべき機器および作業工程を予察的に検討した。その結果、水中で切断する放射能濃度の高い炉内構造物と比較して、空気中で切断する機器では移動性インベントリが同程度に発生するものがあることが示唆された。このことは、原子力規制検査において、移動性インベントリが検査対象の選定に影響を与える重要な指標の一つであることを示している。
笹川 剛; 向井 雅之; 澤口 拓磨
JAEA-Data/Code 2021-012, 122 Pages, 2022/01
JAEA-Data-Code-2021-012.pdf:3.87MB
高レベル放射性廃棄物や炉内等廃棄物などの放射性廃棄物を処分する際には、人工バリアと天然バリアから構成される多重バリアシステムにより、公衆への被ばくを低減することが求められる。これらのバリアのうち、人工バリアは、放射性核種の閉じ込め機能を発揮することが期待されている。人工バリアに使用されることが想定される材料は、時間とともに変質し、その性能も変化する。変化する性能を的確に評価するためには、人工バリアの長期的な状態変化を解析的に推定することが重要である。人工バリアの状態は、その内部で生じる物質移行と地球化学反応とにより変化するが、これらは相互に関連し合う現象であるため、連成して解析することが必要である。そこで、人工バリアの長期的な状態変化、特に、ベントナイト系緩衝材の人工バリア性能として重要な透水性を主な対象として解析するコードとしてMC-BUFFERを開発してきた。本報告書は、人工バリアに期待される機能、その性能に影響するパラメータ、MC-BUFFERに実装したモデル、MC-BUFFERの構成と機能、入力ファイルの使用と出力例、MC-BUFFERの実行方法およびサンプルランなどについてまとめたものである。
笹川 剛; 島田 太郎; 武田 聖司
no journal, ,
IAEA基準文書(GSR part6)では原子力施設の廃止措置において、適切な被ばく線量の管理と廃棄物発生量の最小化を求めている。そのため、発生する廃棄物量と被ばく線量を最適化する手法を開発する必要がある。そこで、廃止措置工程の条件によりレベル区分別廃棄物量と被ばく線量を算出し、両者の結果を費用便益分析することで最適な解体作業の条件を評価するコードを開発した。さらに、JPDRの廃止措置の既往情報を基に、3種類のタンクと付随する配管の除染・切断のケースに対し、切断する切断片の大きさと収納容器種類に着目した本コードによる感度解析を行い、その適用性について検討した。その結果、レベル区分別廃棄物発生量の収納容器数と作業員の被ばく線量のそれぞれの最小の条件について、異なる傾向がみられた。それらの結果から費用便益分析を行うことで、コストを指標とした最適な容器種類と切断長さの条件を導出することができ、レベル区分別の廃棄物発生量と被ばく線量の結果に基づいた費用便益分析による最適化手法が適用できる見通しを示した。
澤口 拓磨; 村上 裕晃; 竹内 竜史; 高井 静霞; 笹川 剛; 武田 聖司
no journal, ,
放射性廃棄物の中深度処分では、管理期間終了後、モニタリング用のボーリング孔が放射性物質の有意な移行経路とならないように閉塞される必要があるが、現時点では当該孔が適切に閉塞されたことを確認するための手法は確立しておらず、閉鎖確認時にその妥当性を判断するための科学的知見が不足している。そこで、本研究では、閉鎖確認手法を整備するため、ボーリング孔閉塞に関する知見を踏まえつつ、ボーリング孔の閉鎖に対し確認すべき事項を明らかにするための試験的、解析的検討を行った。試験的検討では、実際の孔内を想定したセル内でのベントナイトブロックの膨潤挙動及び透水性を把握するための室内試験を実施し、初期含水比が膨潤後のベントナイトブロックの内部構造に影響を与えることが示唆された。また、解析的検討については、ボーリング孔内及びその周辺岩盤が移行経路とならないために留意が必要と考えられる水理地質構造に対して、閉塞材の条件がボーリング孔の閉塞性に与える影響を把握するための地下水流動解析を実施し、掘削損傷領域へのグラウト充填等が当該移行経路とならない閉塞材条件であることを示した。
島田 太郎; 笹川 剛; 三輪 一爾; 高井 静霞; 武田 聖司
no journal, ,
廃止措置中における原子力規制検査において、リスクに応じて検査の対象とする解体対象機器や作業工程を選定できるように、廃止措置中の原子力発電所を対象とした事故時公衆被ばくリスク評価手法の開発が必要である。廃止措置中は、運転中と異なり、事故時に放出される可能性のある放射能汚染が解体作業の進展に伴って空間的・時間的に変動するという特徴がある。本研究でリスクとは、事故の発生確率と事故時公衆被ばく線量の積で表される被ばくリスクと定義し、評価手法の構築に着手した。本報告では、はじめに、廃止措置段階での解体作業の特徴を踏まえた事故時の被ばく線量評価と発生確率を評価するリスク評価の全体像を構築した。また、廃止措置及びそれに類する定期検査作業時のトラブル事象の事例を調査した結果、解体作業特有の溶断による切断作業時の火災に関連する事例が多く見られた。これらの調査結果をもとに、故障モード影響解析(FMEA)等の品質工学的手法を用いて人的過誤による起因事象を選定し、事故シーケンスごとの線量と発生確率を評価するため、それらの起因事象に対し緩和策の失敗により事象が進展するとしてイベントツリーを作成した。
笹川 剛; 島田 太郎; 武田 聖司
no journal, ,
廃止措置段階のリスク評価では平常時の解体作業の進展によりフィルタなどに蓄積される放射能インベントリが変動し、その変動を考慮した事故時の公衆被ばく線量を評価可能とする手法が必要となる。その変動するインベントリ(移動性インベントリ)には、機器の切断作業によって飛散する放射性粉じんが蓄積したフィルタや除染作業で生じる可燃性廃棄物等がある。本研究では、機器の切断作業時に粉じんとして気中へ移行する量を、収納する容器寸法から求められる切断溝体積と飛散率から評価するモデルにより算出し、フィルタへの移動性インベントリを評価する手法を開発した。さらに本手法により、局所フィルタと建屋フィルタを対象に、切断工法の違い(水中,気中)及び作業工程を考慮した機器毎の移動性インベントリの発生量を評価し、規制検査時に着目すべき機器や作業を予察的に検討した。水中切断が行われる放射能濃度の高い炉内構造物に含まれる一部の機器と比較して、気中切断が行われる一部の機器について同程度の移動性インベントリが発生する作業工程があることが示唆された。このことから、移動性インベントリは、原子力規制検査において、検査対象の選定に影響する重要な指標の1つであることが示された。
笹川 剛
no journal, ,
放射性廃棄物処分に用いられるベントナイト系人工バリア材の変質に着目し、これまで圧縮ベントナイトの溶解速度を経験式として取得して、人工バリア変質解析コードに組み込むことで、処分場の性能評価の向上に寄与する結果を提示してきた。本発表では、これまでの圧縮ベントナイトの溶解挙動に対する知見の整理を行うとともに、現状の課題を指摘し、今後の研究計画について報告する。
島田 太郎; 三輪 一爾; 笹川 剛; 高井 静霞; 武田 聖司
no journal, ,
原子力発電所の廃止措置段階における原子力規制検査のリスク情報に基づいた実施のために、解体対象機器ごとに事故シーケンス別被ばく線量と発生確率から廃止措置工程に応じた被ばくリスクの経時変化を評価するコードDecAssess-Rの開発を進めている。廃止措置段階での起因事象からイベントツリーを構築するとともに、過去のトラブル事例から起因事象の発生頻度及び事故進展確率の整備を進めた。開発をしているリスク評価の手法により、米国の110万kW級のBWR解体作業を例として、火災を起因事象とした被ばくリスクを評価した。その結果、放射能保有量の大きい炉内構造物の水中解体作業時に発生する火災よりも、放射能保有量の小さい原子炉建屋内の周辺機器の気中解体時に発生する火災の方が被ばくリスクが大きくなるなど、単なる残存放射能インベントリの大小だけではない、廃止措置工程に応じたリスク情報を提供できることが確認できた。
笹川 剛; 木嶋 達也*; 澤口 拓磨; 飯田 芳久
no journal, ,
中深度処分において、ベントナイト系材料は低透水層としての使用が予定されている。ベントナイト系材料の透水性の変化を評価するためには、セメント系材料との相互作用で生成する二次鉱物の設定が必要となる。本研究は、最新知見の取入れと、二次鉱物の生成が透水性に及ぼす影響に着眼した二次鉱物設定の整理を目的とする。生成可能性のある二次鉱物を文献調査により列挙し、透水性に及ぼす影響の観点から設定の考え方を整理して、設定する鉱物の抽出を行った。その結果、これまで設定されていなかったC-A-S-H等を抽出した。また、Mgケイ酸塩,C-(A-)S-H型鉱物,ゼオライトに分類した鉱物については、一意に生成種を決定できないため、化学組成及び熱力学的な安定性の違いを考慮した鉱物設定のケース分けを行い、解析により鉱物設定の差異が透水性に及ぼす影響を検討することとした。当該解析結果については後続発表で報告する。
木嶋 達也*; 笹川 剛; 澤口 拓磨; 飯田 芳久
no journal, ,
シリーズ発表の(1)では、ベントナイトのセメント系材料との相互作用において考慮すべき二次鉱物の設定を検討した。選定した二次鉱物のうち、Mgケイ酸塩,C-(A-)S-H型鉱物,ゼオライトに分類した鉱物については、一意に生成種を決定できないため、化学組成及び熱力学的な安定性の違いを考慮した鉱物設定のケース分けを行った。本研究では、それぞれのケースにおいて、ベントナイトの透水性に対する二次鉱物設定の影響の程度について把握するとともに、鉱物設定に係る留意点の整理を行うため、PHREEQCを用いた一次元物質移行解析によって感度解析を行った。その結果、熱力学的な安定性が高いTobermorite等を設定した場合よりも、熱力学的な安定性が低いC-A-S-Hゲルを設定した場合においてMontmorilloniteの溶解量が多くなり、ベントナイト-セメント界面部の透水性が大きくなる結果が得られた。このため、熱力学的に安定な鉱物を設定することが必ずしも保守的な設定にはならないことに留意が必要であることを示した。
澤口 拓磨; 阿部 健康; 笹川 剛; 村上 裕晃; 竹内 竜史; 飯田 芳久; 武田 聖司
no journal, ,
廃棄物・環境安全研究グループで実施している「放射性廃棄物処分の安全評価に関する研究」のうち、ベントナイト系及びセメント系人工バリアの性能評価、ボーリング孔の閉鎖確認に係る研究の概要について報告する。
