用語解説「放射性廃棄物(Radioactive wastes)」

松枝 誠

知能と情報, 35(4), P. 88, 2023/11

放射性廃棄物とは、原子力産業、医療、研究開発などを通じて発生する放射性物質を含む廃棄物であり、放射性廃棄物の処理・処分は人類が抱える重要な課題の一つである。本解説では、放射性廃棄物の分類や処分の課題と現在の取り組みなどを述べた。

Impact of soil erosion potential uncertainties on numerical simulations of the environmental fate of radiocesium in the Abukuma River basin

池之上 翼; 嶋寺 光*; 近藤 明*

Journal of Environmental Radioactivity, 225, p.106452_1 - 106452_12, 2020/12

https://doi.org/10.1016/j.jenvrad.2020.106452

土壌侵食モデルUniversal Soil Loss Equation (USLE)におけるパラメータの不確実性が、放射性セシウム輸送モデルによる阿武隈川流域におけるCsの動態予測結果に及ぼす影響を評価した。USLEは、降雨量(R)や地質特性(K), 地形的特徴(LS), 土地被覆や土壌侵食防止策(CとP)の5つの物理的に意味のある係数を持つ。土壌, Cs総流出量に対し、USLEの係数の中で最も高い感度を持っていたのはCとPであった。そのため、土地被覆や土壌侵食防止策が土壌,Csの流出に大きな影響を与えることが分かった。土地利用に着目すると、森林,耕作地,未攪乱の水田からのCs流出率が大きかった。この研究は、土地利用、特に森林,耕作地,未攪乱の水田がCsの環境動態に大きな影響を与えることを示した。

感度解析による地層処分安全評価生物圏モデルのパラメータの不確実性に関する検討

加藤 智子; 石原 義尚; 鈴木 祐二*; 内藤 守正

JNC TN8400 2001-014, 212 Pages, 2001/03

JNC-TN8400-2001-014.pdf:19.25MB

地層処分安全評価の生物圏モデルに適用されるレファレンスバイオスフィアの考え方は、生物圏を、地層処分の安全性を判断するうえで線量などの適切な指標に変換するための道具としてとらえるものであり、予測が困難な将来の人間の環境や生活様式の想定に伴う不確実性に対して有効となる。一方、モデルで用いるパラメータには、分配係数の測定などデータ取得に伴う不確実性、統計値などに含まれるデータ加工に伴う不確実性、さらに蓄積された多くのデータで構成されるデータ範囲の中からデータを選択する際の判断に伴う不確実性などが存在し、結果としてモデル特性の不確実性として内在することになる。これらの不確実性については、感度解析を行うことによってモデル全体に与える影響を定量的に把握することが可能である。本検討では、一例として地形が平野にあり地下水が降水系の場合で河川に放射性核種が流入することを想定した生物圏モデルを取り上げ、各パラメータの取りうる範囲に基づく感度解析を行い、モデル全体に与える影響を定量的に求めることによって、各パラメータの重要度を把握することを試みた。

Uncertainties in estimated body burdens of cesium-137 by whole-body counting

木名瀬 栄; 野口 宏

Radiation Protection Dosimetry, 93(4), p.341 - 345, 2001/00

https://doi.org/10.1093/oxfordjournals.rpd.a006446

本研究では、内部被ばくモニタリングにおける全身カウンタの測定精度向上を図るため、全身カウンタによる人体内セシウム137負荷量評価の不確実性に関連する因子を調べ、その因子による人体内セシウム137負荷量評価それぞれの誤差についてモンテカルロ計算や実測により評価を行った。その結果、不確実性の全誤差は最大で約95%になることがわかった。また、最も誤差の大きい因子は人体内放射能分布であり、経口摂取したセシウム137が胃周辺に分布した場合、最大約70%の過小評価になることがわかった。

地質環境の不均一性評価における統計解析手法の適用性調査

戸井田 克*; 塩釜 幸弘*; 渥美 博行; 升元 一彦*; 安井 信吾*; 阿部 泰典*; 古市 光昭*

JNC TJ7440 2000-006, 137 Pages, 2000/02

JNC-TJ7440-2000-006.pdf:3.55MB

東濃地科学センターにおける地層科学研究では,地質環境の調査技術・調査手法を開発することを目的として,広域地下水流動研究,超深地層研究所計画を進めている。これらの計画では,主に地表から地下深部に至る花崗岩中の地下水の動きを対象にしており,そのための大きな課題は,できるだけ少ない調査量で高精度に地質環境を把握するための合理的手法を確立することである。統計解析手法は,地下に埋蔵する資源量の評価など他の分野において用いられてきた数学的な方法である。本業務ではこの手法を試錐データの解析に適用し,その有効性を確認した上で,この手法を取り入れた定量的地質環境モデルの構築を提示するものである。平成11年度には,以下の項目を実施した。1.限られた数量の実測データから得られた地質環境特性の空間的不均一性の情報に付随する不確実性を,定量的に評価する統計解析手法の明確化 2.東濃及び他地域の例における上記手法の試用及び適用性の調査 3.国内外の調査・検討事例の調査及びこれらとの比較による上記手法の合理性の確認 4.上記の統計解析手法を反映した定量的な地質環境モデル構築の要領案の作成

処分場の設計評価等に関する統合化システムの開発(概要)

柳澤 一郎*; 房枝 茂樹*

JNC TJ1400 2000-003, 94 Pages, 2000/02

JNC-TJ1400-2000-003.pdf:4.63MB

本研究では、数値地層処分システム開発の第一フェーズシステムとして、2002年度末の運用開始を目指したシステムの開発の方向性を定め、かつシステム実現の見通しを得ることを目的として、統合解析プラットホームの基本設計、処分技術を対象とした解析コード、データベースに関する検討を実施し、開発計画をまとめた。主要な結論は下記の通りである。(1)統合解析プラットホームの基本設計を実施し、数値地層処分システムで必要となる接続計算や連成解析を実現可能するべく、柔軟性のある解析ネットワーク表現、オブジェクト構成、実行制御方式を定めた。(2)統合プラットホーム上での接続計算の柔軟性の確認と、基本設計へのフィードバックを目的とし、処分場における空洞安定性と熱的安定性に関する最適化問題を対象に、プロトタイプシステムを構築した。この結果、基本設計で示した設計方針により、柔軟性のある解析が可能であるとの見通しを得た。(3)想定されるユーザである、規制側、実施主体、研究開発機関での運用形態の議論も踏まえ、数値地層処分システムの開発計面を検討し、第一フェーズに対する開発計画並びに長期開発計画をまとめた。

不均質媒体中の水理解析の不確実性に関する研究(コア研究協力)(研究委託内容報告書)

小山田 潔*

JNC TJ1400 99-023, 63 Pages, 1999/02

JNC-TJ1400-99-023.pdf:11.88MB

本研究は、サイクル機構が実施している第二次取りまとめ(以下H-12レポートと称する)における亀裂ネットワークモデルによる地下水流動解析について、概念モデルやデータに起因する不確実性を評価することを主眼として、複数の異なる研究機関によって開発された同種の解析コードを用いて解析を実施し、得られた結果を相互に比較することにより、(1)仮想的なサイトを対象としたH-12レポートにおける地下水流動解析で見過ごされている可能性のある不確実性要因を抽出する(2)それぞれの不確実性要因が解析結果である地下水流動にどの程度の影響を及ぼし得るかを定量的に示す ことが主要な目的である。また、主要な差異の分析を通じて、上記の相互比較の結果がH-12レポートドラフトの性能評価の信頼性にどのようなインパクトを持ち得るか、そして、今後の研究開発においてどの様な事項が課題として認識される必要があるかについて検討を加えた。各研究機関の解析は2段階に分けて実施された。第1段階は、平成10年11月時点でのH12レポートドラフトと同じ条件及びデータを用いて、各研究機関が開発した水理解析コードを用いて解析を実施し、各コードの特徴や制約条件を明らかにした。第2段階は、JNCがH12レポートドラフトの作成について参考とした文献情報や、JNCがこれまでに実施した試験結果を提供し、これらの情報について、各研究機関が独自に解釈を行い、モデルやパラメータの代替案を作成し、解析を実施することによって、着目したオプションがどの程度解析結果に影響を及ぼすかを検討した。解析結果を総合すれば、各機関種々のモデルによって得られた結果は、比較的小さな差異しか示さなかった。第2段階で各機関が着目したオプションの種類によって、差異の程度は異なるものの、H-12レポートにおける水理解析結果は、他の手法によっても再現可能な代表性を有するものと考えられる。今後の課題としては、水理解析結果に核種移行解析を付加して、核種移行抑制性能を含めた多様な指標により比較検討を実施し、解析モデルの信頼性向上を図ることがあげられる。

地層処分システム融離性能に関する稀頻度事象定員化手法の検討(V)

大久保 博生*

PNC TJ1222 97-003, 322 Pages, 1997/03

PNC-TJ1222-97-003.pdf:10.18MB

本年度は、まず、火成活動シナリオについては、専門家判断や解析手法を用いたファーフィールド境界条件パラメータ変動幅の設定とそれの核種移行影響解析への反映を行った。また、地震・断層/隆起・侵食シナリオについては、外部インフルエンスダイヤグラムに基づく解析フレームの作成と境界条件変動幅設定の検討を行い、専門家の主観的判断の必要な項目等を明らかにした。さらに、気候変動/人間活動シナリオについては、各シナリオに関する情報調査を通じた特徴の把握と外部インフルエンスダイヤグラムの作成を行った。次に、シナリオ作成支援システムの高度化については、データベース情報及び階層情報の各表示機能の追加とそれらの情報の整合性のチェック、並びにXI法に基づくシナリオのリスク算出機能の追加を行った。

ニアフィールド核種移行に関する概括的感度解析手法の高度化

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PNC TJ1281 96-004, 246 Pages, 1996/03

PNC-TJ1281-96-004.pdf:7.58MB

高レベル放射性廃棄物地層処分システムに対する性能評価においては、その予測的な性質及び関連する時間及び空間的なスケールのために、種々の不確実性が介在することは不可避である。これまでに開発されてきた不確実性分析あるいは感度解析の手法は、しかしながら、多数存在する不確実性因子のうちパラメータの不確実性についてのみ適用可能なものであった。本研究の主たる目的は、パラメータ以外の不確実性や変動可能性、特にシナリオや概念モデルについても適用可能な新たな手法を開発することにある。平成5年度及び6年度には、以下の二つの主要な概念を組み合わせたものである「動的解析手法」を開発した。・不定表現となる広義拡散係数により全ての可能な核種移行挙動を表現することが可能な広義拡散方程式・外部事象が人工バリア内及びその周囲における核種移行に及ぼす影響のみを表現する「シャドウモデル」

生物圏における核種移行及び被ばく評価のための解析手法の開発(概要)

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PNC TJ1281 95-003, 53 Pages, 1995/02

PNC-TJ1281-95-003.pdf:1.74MB

生物圏は、核種移行に対するバリアとしての期待は小さいものの、地層処分された放射性廃棄物に起因して実際に人類への影響が生じる場であり、この意味での重要性は大きい。他方、生物圏は地上及びその近傍から成り、自然あるいは人間活動による種々の擾乱を最も被りやすい領域でもあるため、その将来予測に含まれる不確実性は決して小さいとは言えない。この様な状況にあって、上述した概念的な不確実性を低減する有効な方法となり得るものは、複数の代表的な生物圏モデルを同時に考えることによって将来の可能な条件変動の幅を網羅し、各モデルと対応して(決定論的な単一の計算ではなく)線量あるいはリスクの計算を行って結果の幅を明確にするというアプローチである。本研究の目的は、代表的生物圏モデルの概念を確立するとともに、数学的モデル、データセット及びソフトウェアといった関連する方法論を開発することである。また、代表的生物圏モデルの概念が多分にstyliseされたものであることから、この研究において、関連分野の国際的な動向と整合的な展開を図ることも必須の事項である。本年度は、昨年度に引き続きBIOMOVESIIにおける議論特に代表的生成圏についての国際的合意の形成過程を調査し、その過程を逐次まとめるものとし、昨年度提案した我が国における代表的生物圏モデル、関連するデータ及び数学的定式化の見直しをおこなった。また、この結果に基づき、(i)プロトタイプの生物圏評価コードの作成、(ii)上記コードを用いた予備的被ばく評価、