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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。
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。
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。
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。
山本 祐平; 青才 大介; 水野 崇
Proceedings of 13th International Conference on Environmental Remediation and Radioactive Waste Management (ICEM 2010) (CD-ROM), p.203 - 212, 2010/10
Chemical state of rare earth elements (REEs) in deep groundwater was determined by combination of ultrafiltration techniques maintaining in-situ pressure and anaerobic conditions, speciation considering contribution of natural organic matters, and finger-printing method using REE pattern of stability constants for probable complexes of REEs in groundwater. Groundwater samples were collected from a borehole at a depth of 200 m in the Mizunami Underground Research Laboratory (MIU), Gifu, Japan. Spectroscopic analysis for colloidal matters on a membrane filter was also conducted to estimate chemical properties of colloidal ligands. Our results suggest that REEs-humic complexes were the dominant chemical states of REEs in groundwater. Presence of humic substance in groundwater was also confirmed by spectroscopic analysis. It is expected that behavior of REEs mainly depends on humic substances.
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。
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。
川村 淳*; 谷川 晋一; 新里 忠史; 安江 健一
Proceedings of 13th International Conference on Environmental Remediation and Radioactive Waste Management (ICEM 2010) (CD-ROM), p.331 - 338, 2010/10
我が国における高レベル放射性廃棄物の地層処分システムの長期の安全評価にとって、隆起・侵食の影響を考慮することは重要である。また、隆起・侵食及び気候・海水準変動に起因する地表地形の発達進化は、処分環境に影響し、結果的に地下の地層処分システムに影響し、地表付近に達すると処分場が地表に露出するため、バリア性能が著しく劣化する。以前の研究で、我が国において河川侵食は重要な懸念事象と特定された。ここで、われわれは、我が国の河川を対象とした河川侵食の現象理解に基づく性能評価のための一般的な概念モデルの構築進ための方法論を検討した。河川発達に起因する地形の変遷を考慮した概念モデルを構築する際に考慮すべき事項は、「河川の上流と下流における侵食場と堆積場の関係」,「氷期・間氷期サイクルに起因する侵食・堆積現象の時間的変化」,「隆起量と河川下刻量のバランス」,「河川下刻と側刻のバランス」及び「過去の氷期・間氷期サイクルの持続時間と変動幅」である。本論では、河川侵食の現象理解からこれらの事項の不確実性の把握とそれをどのように簡素化するか、取り扱いを検討することにより、河川中流域における典型的な特徴を含む一般的な概念モデルを構築することができ、性能評価のための概念モデル構築の方法論を提示することができた。
-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。
金山 文彦
Proceedings of 13th International Conference on Environmental Remediation and Radioactive Waste Management (ICEM 2010) (CD-ROM), p.415 - 422, 2010/10
原子力に関する研究・開発の進展に伴い、老朽化した原子力施設を解体する機会が多くなる。原子力機構は原子炉施設の解体については、JPDRを用いての実規模の研究開発が行われているが、核燃料使用施設についてはそれらの経験を持ち合わせていなかった。汚染核種,機器がセル内に配置されていること等により、核燃料使用施設における解体では、原子炉施設と違う解体工法が必要であると考えられた。そのため、再処理特別研究棟を用いて、廃止措置プロジェクトが進められることとなった。再処理特別研究棟にはコンクリートセル内に再処理試験に用いた機器や廃液の貯蔵に用いられた機器が存在しており、それらの一部の撤去が行われている。これらの解体対象のうち、セル内廃液貯槽及び壁貫通配管について、適切な解体工法を選択するために、2種類の解体工法が試された。これらの解体より得られた作業データを比較することにより、それぞれの工法の長所及び短所を紹介するとともに、これらの解体工法を選択するに適した条件を紹介する。
三枝 博光; 竹内 真司; 前川 恵輔; 大澤 英昭; 仙波 毅
Proceedings of 13th International Conference on Environmental Remediation and Radioactive Waste Management (ICEM 2010) (CD-ROM), p.133 - 140, 2010/10
Evaluation of the impact of uncertainties in the geological environment model is important to identify and prioritize key issues for further investigations. Therefore, a plan for site characterization should be made based on the result of the modeling. In this study, externalization of technical know-how and decision-making processes regarding groundwater flow modeling to be used for the planning of surface-based site characterization has been attempted based on experiences on Underground Research Laboratory project at Mizunami and Horonobe. The groundwater flow modeling is to be used for setting the area for the geological environment modeling, which is equal to an area including the groundwater flow system within the area from recharge area to discharge area, and for characterization of groundwater flow conditions. This report is summarized the detail work and its procedure regarding groundwater flow modeling based on the literature data and decision-making processes of the modeling.
水野 崇; Milodowski, A. E.*; 岩月 輝希
Proceedings of 13th International Conference on Environmental Remediation and Radioactive Waste Management (ICEM 2010) (CD-ROM), p.193 - 201, 2010/10
Palaeohydrogeologial study focused on fracture filling calcite distributed in Toki granite suggests that precipitation history of euhedral calcite can be divided into 4 periods (from I to IV in precipitation order). During precipitation period of Generation III calcite, seawater was penetrated into study area extensively. Current local distribution of Na-Cl type groundwater would be formed after the crystallization period of Generation III calcite. This suggests that source of Na-Cl type groundwater may be seawater penetrated between 18 Ma and 15 Ma. Before 1 Ma, major driving force of groundwater would be change of water table related to marine transgression/regression because landform of Tono area was almost flat. After 1Ma, groundwater flow has been controlled by topography due to uplift. The result of this study shows that detail analysis of multilayered calcite can provide a valuable information to evaluate long-term palaeohydrogeological changes of groundwater system.
松岡 稔幸; 天野 健治; 大澤 英昭; 仙波 毅
Proceedings of 13th International Conference on Environmental Remediation and Radioactive Waste Management (ICEM 2010) (CD-ROM), p.169 - 173, 2010/10
ある場所における地質環境特性に関する調査(サイト特性調査)においては、(1)収集・整理した情報に基づく地質環境モデルの構築,(2)構築した地質環境モデルに基づく調査計画の策定,(3)調査による情報の収集、を実施することにより、地質環境の理解度を向上させていくことが重要である。このサイト特性調査は、長期に渡って段階的に進められるものである。したがって、一連の作業にかかわる意思決定過程を透明性・追跡性を持って管理することや、作業を通じて逐次蓄積される経験・ノウハウを世代間で継承することが、技術継承や人材育成の観点から重要となる。日本原子力研究開発機構では、これまでに岐阜県東濃地域,北海道幌延地域で進めている地質環境調査技術開発において蓄積した経験・ノウハウ及び意思決定過程などの整理を行っている。また、これらの知識を管理するためのツールの一つとして、整理した情報をウェブを介して利用可能とするエキスパートシステム(ES)の開発を行っている。本研究では、ESに反映するための作業として、これまでに蓄積してきた経験・ノウハウに基づき、文献調査で得られる情報を用いた地質モデルの構築に関して考え方を整理し、作業の流れについてフロー図を用いて整理した。
石森 健一郎; 亀尾 裕; 中島 幹雄*; 高橋 邦明
Proceedings of 13th International Conference on Environmental Remediation and Radioactive Waste Management (ICEM 2010) (CD-ROM), p.117 - 123, 2010/10
In order to prepare simulated reference materials of solidified products using a laboratory-scale electric furnace instead of a plasma heating device, melting tests of miscellaneous simulated solid wastes were conducted. Under the optimum melting conditions, reference materials containing 
-ray emitting nuclides (
Np, 
Am and 
Cm) or -ray emitting nuclides (
Co, 
Cs and 
Eu) were prepared. For reference materials containing 
-ray emitting nuclides such as 
C and 
Cl, a preparation method with nuclear reaction N(n, p)C or 
Cl(n, )Cl by thermal neutron irradiation was attempted. The radioactivity concentrations of the reference materials were evaluated from radiochemical analysis. It was confirmed that the reference materials could be successfully prepared on the present preparation methods.
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.
