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報告書

高レベル放射性廃棄物地層処分安全評価のシナリオ解析のための計算機支援ツールの開発

牧野 仁史; 川村 淳; 若杉 圭一郎; 大久保 博生*; 高瀬 博康*

JAEA-Data/Code 2007-005, 67 Pages, 2007/02

JAEA-Data-Code-2007-005.pdf:6.66MB

本稿では、改良された手法に基づくFEPの相関関係の整理の効率的な実施を支援するために開発した計算機支援ツール(FepMatrix)について報告する。なお、本ツールはシナリオ解析研究の専門家を主な対象とした。本ツールにより、膨大な数のFEPを相関関係マトリクス等として計算機上に構造的に整理し、かつ多面的な切り口からスクリーニングやグルーピングなどの分析を行うことが可能となった。これにより、追跡性と透明性を確保したFEPの相関関係とその関連情報の体系的な取り扱いが可能となると同時に、膨大な数の情報を扱う際に発生しがちなヒューマンエラーの低減を図ることができ、目的に応じたシナリオ解析の作業効率を向上させる環境を整備することができた。

論文

EBS modelling for the development of repository concepts tailored to siting environments

石黒 勝彦*; 植田 浩義*; 若杉 圭一郎*; 阪部 靖*; 北山 一美*; 梅木 博之; 高瀬 博康*

Engineered Barrier Systems (EBS) in the Safety Case; The Role of Modelling, p.167 - 180, 2007/02

我が国の公募方式による高レベル放射性廃棄物地層処分場のサイト選定アプローチでは、設計の柔軟性に特別の力点を置いている。処分場概念は与えられたサイト環境条件の特徴に適したものとして構築していく必要があり、原子力発電環境整備機構(原環機構)では第2次取りまとめの処分場概念を出発点として、人工バリアを含めた可能性のある幅広い設計オプションの検討を行っている。段階ごとの繰返しアプローチによる処分場概念構築を考慮に入れながら、システムの性能評価とプロセスの理解を目的としたモデル化の要件とその開発方針の検討が行われた。可能性のある一連の幅広い処分場概念を評価することができるよう、開発過程の初期段階ではニアフィールドに焦点を当て、長期の研究開発計画の中で今後モデル開発やデータベース整備を行っていくべき分野を「開発リスト」として抽出した。リストに掲げた項目のうち、原環機構ではさまざまな人工バリアのオプションや構成要素を柔軟に取り扱い評価することができる3次元の物質移動の計算機コードの開発に着手し、亀裂性媒体の岩盤中の坑道プラグが有するバリア性能の評価に適用した。

論文

Short-range structure of vitreous P$$_{2}$$O$$_{5}$$ by MD simulation

鈴木 喜博*; 高瀬 桂一*; 秋山 功*; 鈴谷 賢太郎; 梅咲 則正*; 大鳥 範和*

Materials Transactions, 42(11), p.2242 - 2246, 2001/11

 被引用回数:7 パーセンタイル:48.95(Materials Science, Multidisciplinary)

P$$_{2}$$O$$_{5}$$ガラスの短範囲構造を、2体クーロン・ポテンシャルを用いた分子動力学シミュレーション法によって再現することに成功した。P$$_{2}$$O$$_{5}$$ガラスの最隣接原子相関P-Oは、P原子周りのO原子の配位数が4配位のPO$$_{4}$$四面体を形成しており、そのうち3配位のO原子は他のPO$$_{4}$$四面体と頂点共有で架橋(bridging)している架橋酸素(Bridging Oxygen)O$$_{B}$$であり、残りの1配位のO原子は非架橋の酸素(terminal Oxygen)O$$_{T}$$であることが構造化学的に予測され、パルス中性子回折実験の結果からもその短範囲構造は支持されている。われわれは、簡単な2体クーロン・ポテンシャルを用いた分子動力学シミュレーションを行い、パルス中性子回折実験による構造因子のhigh-Q側をよく再現する構造モデルを得た。このモデルの短範囲構造は、距離の長いP-O$$_{B}$$が3つと距離の短いP-O$$_{T}$$が1つからなる非対称なPO$$_{4}$$四面体構造を形成しており、その距離及び配位数は実験結果とよく一致した。このことは、P$$_{2}$$O$$_{5}$$ガラスの短範囲構造は、単に原子(イオン)の持つ電荷とサイズのみから決まっていることを意味している

口頭

溶融塩電解共析法を用いた乾式再処理技術開発,12; 全体概要及び電解試験

明珍 宗孝; 小藤 博英; 山名 元*; 白井 理*; 山村 力*; 梅咲 則正*; 松浦 治明*; 梶並 昭彦*; 岩舘 泰彦*; 大鳥 範和*; et al.

no journal, , 

酸化物電解乾式再処理法において、ウラン及びプルトニウムを混合酸化物として陰極上に析出させるMOX共析技術は、核拡散抵抗性及び燃料製造への顆粒供給の観点から優れた技術として注目されている。本報では、MOX共析技術の課題とされる電解効率の低下や電解制御の困難性を解決するために実施している一連の研究開発に関して、その全体概要と電解試験等の実施状況を報告する。

口頭

高レベル放射性廃棄物地層処分の安全評価シナリオ解析支援ツール「${it FepMatrix}$」の開発

牧野 仁史; 川村 淳; 若杉 圭一郎*; 大久保 博生*; 高瀬 博康*

no journal, , 

地層処分の安全評価シナリオの検討には、処分システムに関連する長期的な現象が処分の安全性にどのような影響を及ぼすかについて、処分システムの特性(Feature), 出来事(Event)や過程・経過(Process)(以下、FEP)の相互関係を把握し、整理することが必要とされる。上記のFEPの相互関係の整理について、FEPを一定のルールに従ってマトリクス上に配置することにより効率的にできる方法を考案した。このようなマトリクス上への展開は、パソコンの表計算ソフトウェアと同様のスプレッドシートへの展開が容易になり、それをもとに計算機支援ツール「${it FepMatrix}$」を開発した。${it FepMatrix}$により、従来手作業で行われてきた「プロセスインフルエンスダイヤグラム」作成時のFEP間を線で結ぶ作業から解放され、ヒューマンエラーの低減が図られる。また、マトリクスにはFEPのプロパティ情報も同時に入力するため、FEPのスクリーニングやグルーピングなどの分析も計算機上で容易に可能である。${it FepMatrix}$により作成されたFEPの相互関係は電子ファイルとして保存されるため、シナリオ解析者間でファイル共有等をすることにより情報共有を図ることが可能となる。${it FepMatrix}$はHLW地層処分を対象として開発したが、廃棄物関連にとどまらず防災分野をはじめ幅広い分野にも適用可能である。

口頭

シーリングシステムの長期劣化が安全機能に与える影響評価,2; シナリオ設定

三津山 和朗*; 武田 匡樹; 杉田 裕; 大野 宏和; 若杉 圭一郎*; 高瀬 博康*; 高橋 博一*; 橋本 朋子*

no journal, , 

シーリングシステムの長期劣化が安全機能に与える影響評価のシリーズ発表(2)として本発表では、シリーズ発表(1)で行ったFEPやインフルエンスダイアグラムの整理に基づいて、シーリングシステムの劣化を想定した3次元不均質場の地下水流動解析を行った。解析結果をもとに施設における卓越した流動経路の発生可能性について検討し、安全評価上懸念すべきシナリオについて設定した。

口頭

シーリングシステムの長期劣化が安全機能に与える影響評価,3; 物質移行解析

高橋 博一*; 武田 匡樹; 杉田 裕; 大野 宏和; 若杉 圭一郎*; 高瀬 博康*; 三津山 和朗*; 橋本 朋子*

no journal, , 

シーリングシステムの長期劣化が安全機能に与える影響評価のシリーズ発表(3)として、シリーズ発表(2)で抽出したシーリングシステムが卓越した移行経路となることを仮定したシナリオに対し、3次元不均質場の物質移行解析を行い、シーリングシステムの安全機能が失われた場合における核種移行への影響評価を示す。

口頭

シーリングシステムの長期劣化が安全機能に与える影響評価,1; FEPの整理

杉田 裕; 武田 匡樹; 大野 宏和; 若杉 圭一郎*; 高瀬 博康*

no journal, , 

シーリングシステムの長期劣化が安全機能に与える影響評価について、シリーズで報告を行う。本報告はシリーズ(1)として、FEPやインフルエンスダイアグラムの整理について示す。シリーズ(2)では、シーリングシステムの劣化を想定した3次元不均質場の地下水流動解析結果に基づく、安全評価上懸念すべきシナリオについて示す。シリーズ(3)では、シリーズ(2)で抽出したシーリングシステムが卓越した移行経路となることを仮定したシナリオに対し、3次元不均質場の物質移行解析を行い、シーリングシステムの安全機能が失われた場合における核種移行への影響評価について示す。

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