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with DTAB and F-pentanol for decontamination of radioactive wastes倉橋 健介; 富岡 修; 目黒 義弘
Proceedings of 13th International Conference on Environmental Remediation and Radioactive Waste Management (ICEM 2010) (CD-ROM), p.217 - 220, 2011/01
放射性廃棄物の除染を目標とした超臨界二酸化炭素への金属分離法を開発するため、超臨界二酸化炭素での逆ミセルの研究を行った。DTABとF-pentanolを用いることで逆ミセルの生成が確認され、38MPaで0.42mol/Lの水を超臨界二酸化炭素に溶解することができた。これは純粋な超臨界二酸化炭素に対する水の溶解度の3倍にあたる。水の代わりに0.1mol/Lの硝酸の溶解を試みたところ、水と変わらぬ条件で硝酸を溶解することができた。また、F-pentanolの存在によって逆ミセルに含まれない水分子の溶解が向上し、F-pentanolと水の比率が超臨界二酸化炭素での水の相挙動に影響を与えることがわかった。
花室 孝広; 安江 健一; 國分 陽子; 浅森 浩一; 石丸 恒存; 梅田 浩司
Proceedings of 13th International Conference on Environmental Remediation and Radioactive Waste Management (ICEM 2010) (CD-ROM), p.25 - 30, 2011/01
日本列島は地震や火山活動が多い変動帯に位置しており、我が国において高レベル放射性廃棄物の地層処分を考える場合にはこれらの自然現象についての理解と長期的な活動性の評価が不可欠である。原子力機構では、サイト選定や安全評価にとって必要な地質環境の長期安定性に関する調査・評価手法の構築を進めている。本報告では、原子力機構で実施している研究開発の成果及び今後の取り組みの概要について報告する。
武田 聖司; 木村 英雄
Proceedings of 13th International Conference on Environmental Remediation and Radioactive Waste Management (ICEM 2010) (CD-ROM), p.131 - 140, 2011/01
本研究では、ウランを取扱う施設から発生する金属に対するクリアランスレベルを算出するため、我が国の金属リサイクルの現状を踏まえた金属の再利用シナリオを設定し、決定論的な線量解析からU-234, U-235, U-238のクリアランスレベルを、それぞれ1.5Bq/g, 1.4Bq/g, 1.8Bq/gと算出した。さらに、決定論的に算出したクリアランスレベルの妥当性を確認するため、解析に使用したパラメータの不確実性と金属の再利用後に生じる可能性の考えられるスラグの産業廃棄物としての埋立処分のシナリオ設定の不確実性についてクリアランスレベルに与える影響を評価した。その結果、両者の不確実性がU-234, U-235, U-238のクリアランスレベルに与える影響はほとんどなく、決定論的に算出したクリアランスレベルの妥当性を確認することができた。
中山 雅; 佐藤 治夫; 杉田 裕; 伊藤 誠二*; 南出 賢司*; 北川 義人*
Proceedings of 13th International Conference on Environmental Remediation and Radioactive Waste Management (ICEM 2010) (CD-ROM), p.51 - 56, 2011/01
高レベル放射性廃棄物の地層処分施設は地下深部に建設されるため、坑道の空洞安定性確保などのため、セメント系材料が支保工に使用される。この場合、セメント系材料からの高アルカリ成分の溶出により、周辺の地下水のpHが13程度となり、緩衝材であるベントナイトや周辺岩盤を変質させ、そのバリア性能に影響を与えることが懸念されている。日本原子力研究開発機構では、このような影響を抑制するために低アルカリ性セメントを開発し、そのpH低下挙動や支保工としての実用性について検討を行っている。本報告では、幌延深地層研究センターの地下施設の深度140m調査坑道において、開発した低アルカリ性セメントを吹付けコンクリートとして使用した原位置施工試験について述べる。施工試験の結果、HFSCは、OPCと同等の施工性を有することが確認できた。また、施工後の日常管理計測から、内空変位についてもOPCと同等の傾向を示し、空洞安定性が確保されることを確認した。以上の結果から、地下坑道の施工においてHFSCを吹付けコンクリートとして適用できると判断された。今後は、10年程度に渡って、壁面からのコアの採取や採水などを実施し、坑道周辺の地下水及び岩盤に与える影響を確認する計画である。
北村 暁; 土井 玲祐; 吉田 泰*
Proceedings of 13th International Conference on Environmental Remediation and Radioactive Waste Management (ICEM 2010), Vol.2, p.365 - 373, 2011/00
更新した熱力学データベース(JAEA-TDB)を用いて、我が国における「地層処分研究開発第2次取りまとめ(H12)」で設定した間隙水における25元素の溶解度を評価し、旧データベース(JNC-TDB)の結果と比較した。さらに、すべての目的元素の溶解度制限固相の設定技術の確立を目指した。多くの元素の溶解度評価結果は大幅には変わらなかったものの、幾つかの元素に対する溶解度や支配溶存化学種がJAEA-TDBを用いることで変化した。たとえば、ジルコニウムの多核加水分解種の生成定数の導入やトリウムのヒドロキソ炭酸錯体の生成定数の置換などに起因するものである。JAEA-TDB及びJNC-TDBを用いて評価された溶解度の比較及び議論の詳細を紹介する予定である。
大丸 修二; 竹内 竜史; 武田 匡樹; 石橋 正祐紀
Proceedings of 13th International Conference on Environmental Remediation and Radioactive Waste Management (ICEM 2010) (CD-ROM), p.149 - 158, 2010/10
日本原子力研究開発機構は岐阜県瑞浪市において超深地層研究所計画を進めている。この計画は「第一段階: 地表からの調査予測研究段階」、「第二段階: 研究坑道の掘削に伴う研究段階」、「第三段階: 研究坑道を利用した研究段階」の三つの段階に区分して進められている。第二段階調査において、立坑掘削に伴う地下水流動の変化に関する情報を得るため、研究所用地内とその周辺において長期水圧モニタリングが実施されている。立坑掘削に伴う地下水圧の変化は、大規模な揚水試験とみなすことができる。本研究では、第二段階における長期水圧モニタリング結果にCooper-Jacobの直線勾配法によるs-log(t/r
)プロットを用いてサイトスケールでの水理地質構造の推定を試みた。その結果、(1)研究所用地周辺の水理場は断層Aによって区切られており、断層Aが水理学的なバリアとして機能していることがわかった。(2)s-log(t/r)によって計算された透水係数は1.0E-7m/sであった。(1)および(2)の結果は第一段階調査に基づく水理地質構造の概念モデルの妥当性を支持するものである。
齊藤 宏; 瀧 富弘
Proceedings of 13th International Conference on Environmental Remediation and Radioactive Waste Management (ICEM 2010) (CD-ROM), p.533 - 537, 2010/10
日本原子力研究開発機構人形峠環境技術センターでは、事業休止中の核原料物質鉱山である人形峠鉱山及び東郷鉱山を鉱山保安法等に基づいて管理している。これら鉱山施設に対し、鉱害防止及び放射線防護の観点から跡措置(「鉱山跡措置」)を行うこととしており、現在は、基本的な考え方の整理や基礎データの取得を行いつつ、今後の恒久的な鉱山跡措置の計画策定や設計等を行っている。対象施設は、鉱さいたい積場,露天採掘場跡地,捨石たい積場等であるが、なかでも鉱さいたい積場を最優先課題としており、これまでに、必要なデータの取得,工法・進め方の検討,設計等を行っている。
横田 秀晴; 山本 陽一; 前川 恵輔; 原 稔*
Proceedings of 13th International Conference on Environmental Remediation and Radioactive Waste Management (ICEM 2010) (CD-ROM), p.81 - 86, 2010/10
高レベル放射性廃棄物地層処分の安全性を評価するうえで、地層中における物質移動の駆動力となる地下水流動を理解することは不可欠であり、地下水流動解析においては地下水涵養量などの適切な境界条件の設定が必要となる。日本原子力研究開発機構では、北海道北部幌延地域において、堆積岩地域の地下水涵養の把握を目的にさまざまな水理学的調査・観測を行っている。しかし、地表付近における地下水の浸透については、気候変動等の外的影響を受けやすく、詳細を明らかにすることが難しい。そこで、本研究では、各種観測結果を組合せ、境界条件の一部となる浅部地下水流動系の検討を行った。幌延地域においては、HGW-1及び北進気象観測所の2か所で地中温度と土壌水分の観測が行われている。観測の結果、幌延地域では年間を通して地下への水の浸透と地下水涵養が生じていること、地表付近での水の浸透速度が深度により異なること、地表付近にゼロフラックス面が存在することが明らかとなった。今後は、ウェイングライシメータ,テンシオメータ,土壌水分計などの観測値を用いて、浅部地下への水の浸透量,中間流出量,地下水涵養量を定量的に議論する予定である。
前川 恵輔; 牧野 仁史; 操上 広志; 新里 忠史; 稲垣 学; 川村 淳*
Proceedings of 13th International Conference on Environmental Remediation and Radioactive Waste Management (ICEM 2010) (CD-ROM), p.71 - 80, 2010/10
原子力機構が進めている深地層の研究施設計画のうち、堆積岩地域を対象とした幌延深地層研究計画においては、地上からの調査段階で取得した地質環境情報に基づいて、地下水流動解析から物質移行解析にいたる一連の評価手法の適用性の確認を目的とした解析を行った。その結果、現場での調査から物質移行評価にいたる評価手法について実際の情報に基づく具体的な整理,解釈等の手順を含めた方法論を提示することができた。また、地質環境の長期変遷を考慮した地下水流動及び塩分濃度分布の変化について試解析を行い、天然現象による地質環境への影響の大局的な傾向を示すことができた。本報では、これらの事例とともに、幌延地域を事例とした水理・物質移行評価手法の信頼性向上のための取組みを紹介する。
中山 真一; 渡部 芳夫*; 加藤 正美*
Proceedings of 13th International Conference on Environmental Remediation and Radioactive Waste Management (ICEM 2010) (CD-ROM), p.279 - 285, 2010/10
経済産業省原子力安全・保安院(NISA)は、日本の放射性廃棄物の処理・処分における最近の状況を踏まえ、規制の役割を見直すとともに、それに必要な規制支援研究ニーズを示した。これに対応して 技術的規制支援機関である原子力安全基盤機構(JNES)は、日本原子力研究開発機構(JAEA)及び産業技術総合研究所(AIST)との協力の下、「放射性廃棄物処理・処分にかかわる規制支援研究計画(平成22年度
平成26年度)」という5年研究計画を平成21年に策定した。当該計画は低レベル廃棄物から高レベル廃棄物までの放射性廃棄物処理・処分を広くカバーするものである。本報告では、地層処分研究計画及び今後の研究活動について概説する。JNESは、設立された2003年に、またJAEAとAISTは、規制支援研究機関として、2005年に地層処分の安全研究に乗り出した。2007年10月、これら3機関は、共同研究,職員の相互派遣,情報の共有を目的として地層処分に関する協力研究協定を締結した。共同研究として、JAEA幌延地下研究所地区に対する広域地下水流動モデリングを進めている。
浅井 志保; 半澤 有希子; 奥村 啓介; 鈴木 英哉; 利光 正章; 篠原 伸夫; 金子 悟*; 鈴木 健介*
Proceedings of 13th International Conference on Environmental Remediation and Radioactive Waste Management (ICEM 2010) (CD-ROM), p.261 - 264, 2010/10
The inventory estimation of long-lived fission products (LLFP) is essential for the safety assessment of a geological disposal of HLW. 
Se and 
Cs are a main contributor to the total dose from the geological repository of HLW. In this study, the post irradiation experimental data of LLFPs, such as Se, 
Tc, 
Sn and Cs, were compared with ORIGEN2 calculation. A fragment of the UO pellet irradiated in a commercial PWR was dissolved with nitric acid in a hot cell. After Se, Tc, Sn, and Cs were chemically separated, the concentrations of Se, Tc, Sn and Cs were determined with ICP-QMS. The results for Se and Cs obtained in this study showed good agreement with those obtained through ORIGEN2 calculation. In contrast, the experimentally determined concentration of Tc and Sn were equivalent to approximately 70% and 60%, respectively, of those obtained through ORIGEN2 calculation.
山岸 功; 小澤 正基; 三村 均*; 金村 祥平*; 水口 浩司*
Proceedings of 13th International Conference on Environmental Remediation and Radioactive Waste Management (ICEM 2010) (CD-ROM), p.107 - 116, 2010/10
先進オリエントサイクル研究における、高レベル放射性廃液中の核分裂生成物の分離と利用の成果について報告する。発熱性元素のうち、Csをモリブドリン酸アンモニウム(AMP)を担持したシリカゲル吸着剤(AMP-SG)により、Srをクラウン化合物を内包したアルギネートマイクロカプセル吸着剤(CE-ALG)により分離する。AMP-SGは模擬廃液から99%以上のCsを吸着した。CE-ALGも0.0249mmol/gのSrを選択的に吸着した。Pd, Ru, Rh, Tcなどの希少FP元素については、電解回収後に水素製造用触媒として利用する。Pdは最も容易に還元される元素であり、Pt電極上に金属として析出した。単独では還元しにくいRu及びTcは、PdあるいはRhの共存下では還元析出が促進され、その共析効果は硝酸溶液よりも塩酸溶液で顕著であった。鉄を含む硝酸系模擬廃液では、Fe(III)/Fe(II)還元反応の影響のため、Pd以外の希少FP元素の還元が阻害された。希少FP元素を析出させたPt電極は、析出前のPt電極よりも水素製造の触媒活性が高いことを確認した。また、希少FP元素だけを含む溶液から析出させた電極よりも、模擬廃液から析出させた電極の方が高い水素製造活性を有することがわかった。
石森 有
Proceedings of 13th International Conference on Environmental Remediation and Radioactive Waste Management (ICEM 2010) (CD-ROM), p.545 - 550, 2010/10
本論文ではおもに、2007年に措置したウラン鉱山跡地のラドン影響を検討する。措置したサイトは、居住地域から渓谷に沿って1.5km上流にある丘陵の急斜面に位置する捨石たい積場である。主要な措置は、捨石をマサ土(風化花崗岩の土壌)で覆土することであった。措置後のラドン散逸率としては、日本における規制値がないため、人形峠周辺の自然バックグラウンドレベルを考慮して0.1Bqm
s
を目標とした。措置前は100Bq/m
を超える比較的高いラドン濃度も観察されたが、本措置によって敷地内のラドン濃度は自然バックグラウンドレベル(約10-40Bq/m)へ減少した。一方、概して、本措置によって敷地周辺のラドン濃度は低下しなかった。このことは、捨石のように限定された線源がラドン濃度へ及ぼす影響は局所的であることを示した。ラドン子孫核種濃度等他の環境データにおいても類似の傾向が観察された。結論として、これら調査結果から、ラドンに対して有効な措置であったことが示された。本結果は、他の鉱山跡地に対するより合理的な措置計画策定に役立つと考えられる。
-ray emission from the progeny radionuclides田中 忠夫; 島田 太郎; 伊東 岳志*; 助川 武則
Proceedings of 13th International Conference on Environmental Remediation and Radioactive Waste Management (ICEM 2010) (CD-ROM), p.551 - 557, 2010/10
核燃料取扱施設の運転や廃止措置においては、ウラン及び子孫核種が環境中に放出されることが想定される。Th-234, Pa-234m, Ra-226等のU-238の子孫核種から放出される線はウラン濃度の評価にしばしば用いられている。本研究では、子孫核種の線を可搬型Ge検出器で測定することによって、広域かつバックグラウンドレベルのU-238を評価する手法について検討した。可搬型Ge検出器を用いた原位置測定結果から推算したU-238濃度は、0.01Bq/gのオーダーで検出でき、またウランの高感度分析手法として確立されているICP-MSによる分析結果と同等の値であった。本手法は、核燃料取扱施設解体後のサイト解放にあたって、残存放射能の合理的な確認手法として適用できる可能性がある。
片桐 源一*; 藤沢 盛夫*; 佐野 一哉; 東浦 則和
Proceedings of 13th International Conference on Environmental Remediation and Radioactive Waste Management (ICEM 2010) (CD-ROM), p.125 - 130, 2010/10
原子力発電所の運転に伴い、施設の水処理系統からは放射性廃棄物である使用済イオン交換樹脂が発生する。これら廃樹脂は、浄化する系統によって放射能濃度が異なり、放射能濃度が比較的高い廃樹脂は、原子力発電所の敷地内に貯蔵され、放射能レベルが減衰した後に処分される計画であるが、その貯蔵量は年々増加を続けている。日本では今後、原子力関連施設から排出される低レベル放射性廃棄物は、セメントなどで固化し、廃棄体として埋設処分される計画である。比較的放射能濃度の高い廃樹脂の埋設処分を行うにあたっては、埋設コスト低減の観点からは処分量を低減させること、廃棄体の長期健全性を確保する観点からは埋設処分に適する廃棄体とするために、樹脂の安定化処理が必要になるといわれている。つまり、これらの要求を実現するためには、減容と安定化の両方を満足できる処理技術の確立が急務となっている。このようなニーズに応える技術として、使用済イオン交換樹脂などの放射性廃樹脂の減容処理と最終処分に適した安定化処理が同時に可能な、減圧酸素プラズマ(Low Pressure Oxygen Plasma)処理と装置の開発を続けている。本技術の開発は、原理試作機,機能試験機による実樹脂を使ったホット試験を含めた開発を経て、実規模装置による性能評価や廃棄体に関する調査試験に至っている。本報では、LPOP技術の要約と埋設処分へ向けたLPOP処理の効果を評価する目的として実施したイオン交換樹脂の無機化と固化試験結果について報告する。
笹尾 英嗣
Proceedings of 13th International Conference on Environmental Remediation and Radioactive Waste Management (ICEM 2010) (CD-ROM), p.57 - 64, 2010/10
地質学的な変動帯に位置する我が国において、地層処分の安全性に対する信頼性をさらに向上させるために、天然の事例としてウラン鉱床の保存状況に関する情報を活用して、我が国の多様な地質環境における核種の移行・保持挙動についての理解を深めることが有益である。そこで、既存の文献情報に基づいて、岩石種ごとのウラン鉱床の存在状況を整理した。国内で認められるウラン鉱床はおもに新第三紀の堆積岩中及び花崗岩中に存在する。花崗岩中のものは鉱脈型金属鉱床に伴って存在するが、同様なウラン鉱床は中生代の堆積岩及び変成岩中でも認められる。このほか、中生代の堆積岩では層状マンガン鉱床に伴うウラン鉱床も存在する。このようにさまざまな時代の多様な岩石中にウラン鉱床が存在することは、日本列島のような変動帯においても地層処分に適した地質環境が広く存在することを示している。
太田 久仁雄; 天野 健治; 新里 忠史; Alexander, W. R.*; 山中 義彰*
Proceedings of 13th International Conference on Environmental Remediation and Radioactive Waste Management (ICEM 2010) (CD-ROM), p.123 - 132, 2010/10
地層処分システムの長期的な安全性の評価においては、地質環境の有する安全機能が長期に渡り維持されることを示すための解析結果や論拠の整備が不可欠である。このためには、まず対象とする地質環境特性の過去から現在に至る変遷の評価が重要であり、その結果に基づき、将来に渡る地質環境特性の変遷を考慮した安全機能の維持や両者の関係性が評価される。我が国においては、特に地形変化や気候・海水準変動に伴う沿岸域の地質環境特性の長期変遷の評価が重要であり、このための総合的な調査・評価技術の整備が課題となっている。原子力機構では、この観点から、北海道幌延町の沿岸域を事例とした取り組みを進めており、これまでに、沿岸域における地質環境特性の長期変遷を考慮した調査・評価の体系的な枠組みを示す「統合化データフローダイアグラム」を構築し、それに基づき沿岸域の地質環境を段階的に調査・評価するための方法論を整備した。今後、幌延町の沿岸域において進めている地質環境調査を通じて方法論の見直しを図っていく。
青才 大介; 山本 祐平; 水野 崇
Proceedings of 13th International Conference on Environmental Remediation and Radioactive Waste Management (ICEM 2010) (CD-ROM), p.213 - 220, 2010/10
元素の挙動を把握するうえで、分子のサイズ分布は重要な情報である。分子のサイズ分布は、地下水の物理的及び化学的状態に支配されるが、地下水は一般に被圧・嫌気状態で存在しており、採取時の脱ガスや酸化によって地下水の物理的及び化学的状態が変化するという問題を抱えている。そのため、地下水中における元素の挙動を把握するためには、地下水の化学的状態に関する情報を、原位置の環境を保持したまま取得することが必要である。本研究では、地下水を被圧・嫌気状態を保持したままろ過する手法を開発した。手法の開発後、岐阜県瑞浪市で建設中の瑞浪超深地層研究所深度200m地点のボーリング孔を利用して地下水を被圧・嫌気状態を保持したままろ過し採取した。ろ液について化学成分分析を実施し、得られた結果から、手法の妥当性を評価し、地下水を被圧・嫌気状態を保持したままろ過できることを確認した。
國丸 貴紀; 太田 久仁雄; 天野 健治; Alexander, W. R.*
Proceedings of 13th International Conference on Environmental Remediation and Radioactive Waste Management (ICEM 2010) (CD-ROM), p.159 - 168, 2010/10
An appropriate Quality Management System (QMS), which is among the first tools required for repository site characterisation, will save on effort by reducing errors and the requirement to resample and reanalyse - but this can only be guaranteed by continuously assessing if the system is truly fit-for-purpose and amending it as necessary based on the practical experience of the end-users on-site. A quality assurance (QA) audit of hydrochemical datasets for boreholes HDB-1 - 11 from Horonobe Underground Research Laboratories (URL) project by Japan Atomic Energy Agency (JAEA) has been carried out by the application of a formal QA analysis which is based on the methodology previously employed for groundwaters during the recent site characterisation programme in Sweden. This methodology has been successfully applied to the groundwaters of the fractured crystalline rocks of the Fennoscandian Shield and has now been adapted and applied to some of the ground- and porewaters of the Horonobe URL area.
芝原 雄司; 泉 正憲; 南光 隆; 立花 光夫; 石神 努
Proceedings of 13th International Conference on Environmental Remediation and Radioactive Waste Management (ICEM 2010) (CD-ROM), p.347 - 353, 2010/10
In the Fugen nuclear power plant (FUGEN), the dismantling of equipments in the turbine building has started in 2008, and the dismantling of equipments around the reactor is scheduled around in 2015. To evaluate the management data on this dismantling of equipments around reactor appropriately, it is very important to study whether the conventional evaluation models have the applicability for FUGEN or not. The study on the evaluation models of management data for the dismantling of equipments in FUGEN is reported in this paper.
