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三木 崇史*; 笹本 広; 千葉 保*; 稲垣 学*; 油井 三和
JNC TN8400 2000-007, 32 Pages, 2000/01
JNC-TN8400-2000-007.pdf:0.69MB
本資料では、ニアフィールド母岩や緩衝材中の酸化還元状態を評価する上で重要と考えられる地球化学反応について文献調査をもとに整理した。以下に調査の結果をまとめる。・酸化還元反応に寄与する物質としては、岩石中に含まれる二価鉄を含む鉱物や有機物が重要である。特に、黄鉄鉱は、溶存酸素との反応が比較的速いため、処分場閉鎖後初期の段階では、酸素は黄鉄鉱により消費されると考えられる。・還元性物質による還元能力は、室内での岩石(鉱物)-水反応をもとに、定量的な評価が可能である。なお、二価鉄の含有量が多く、空隙率の大きいほど、岩石の有する還元能が大きいことが期待されている。・還元性物質による溶存酸素の消費速度についても、二価鉄を含む主要な鉱物について、実験的に求められている。また、溶液中に溶解した二価鉄イオンと溶存酸素との反応に関する速度式や速度定数も求められている。 従って、これらの既存の文献でまとめられているデータを用いることにより、坑道掘削に伴い変化するニアフィールド母岩や緩衝材中の地球化学的状態を速度論的に検討することが可能であると考えられる。
小山田 潔*
JNC TJ1440 99-001, 82 Pages, 1999/03
シャドウモデルの手法を用いた探索型システム性能評価の方法論は、環境シミュレーションによるシナリオ作成法の一つであるということができる。そして、探素型システム性能評価では、こうしたシミユレーション法の特徴を最大眼に活かすために、シヤドウモデルという概念を用いる。シヤドウモデルは、通常の物理的なモデルとは異なり、ある現象についての特定の概念化や数式化のための特殊な仮定に対応するものではない。代わりに、シャドウモデルでは、幅広い可能性のうち未だ否定されていないすべての選択肢を網羅することを目標とする。また、シャドウモデルはこの様名幅広い選択肢の集合に基軸を導入することにより、膨大な数になりがちな選択肢群をパラメータ化して体系的に管理、活用することを可能とする。これらの措置により、性能評価に通常含まれる種々のタイプの不確実性(シナリオ不確実性、概念モデル不確実性、数学モデル不確実性及びパラメータ不確実性)を一つの共通的な不確実性解析及び感度解析のフレームワークのもとで取り扱うことが可能となる。本研究は、これまで個別に開発されてきたために手法及びソフトウエアが必ずしも整含的ではない人工バリア内並びにニアフィールド母岩領域の探索型性能評価ツールを見直し、統一的な方法論とソフトウエアに統合することを日標として実施したものである。具体的な実施内容は以下の通りである。1.人工バリア内並びにニアフィールド母岩領域における個別の探索型牲能評価ツールの統合、量適化2.統合、最適化された探索型「性能評価ツールの検証3.統合、最適化された探索型性能評価ツールのインストール及び動作確認
小山田 潔*; 池田 孝夫*
PNC TJ1281 98-006, 63 Pages, 1998/02
探索型システム性能評価の雛型となる手法としては、環境シミュレーション法が挙げられる。この手法の重要な特徴の一つは、入力パラメータの値を統計的に変動させることにより、対象とするシステムの将来挙動の「あり得べき」姿を定量的かつ統計的に多数作り出すことが可能であるという点である。しかし、これまでの環境シミュレーション法では特定の数学モデルが用いられていたために、この方法で網羅できる挙動の範囲には自ずと限界があり、この点が大きな問題点として認識されている。そこで、探索型システム性能評価では、この問題点を克服するために、シャドウモデルという極めて汎用性及び柔軟性に富んだツールを用いることにより未だ専門家によって完全には否定されていない領域を含んだ全てのパラメータ/モデル空間を概括的に調べることとする。昨1996年度には、以上の思想に則り、人工バリア中核種移行シャドウモデルの開発を行った。このモデルの核種移行モデルとしての特徴は、種々の現象や特徴を表現することが可能な柔軟かつ汎用的な定式化にある。人工バリア中核種移行シャドウモデルを用いて多数の統計的な計算が行われ、この結果として人工バリアシステム中の幅広い核種移行挙動が具現化された。また、これらの結果に対する主成分分析と感度分析は、リファレンスケース近傍での感度構造についての既存の知識をより客観的かつ定量的な方法で再構築することに成功した。さらに、核種放出率の特に高い部分集合についての統計的な分析により、リファレンスケースよりも有意に高い核種放出率に至るようなクリティカルな核種挙動の組み合わせを同定することができた。この結果は、今後のシナリオ解析や評価ケースの設定に於いて、これらのクリティカルな核種挙動の組み合わせが具体的にどの様な現象群によって如何にして引き起こされ得るものであり、その生起はどの程度確からしいものであるのかを詳しく調べていくことの重要性を示唆するものである。また、この様な過程を経ることにより、探索型システム性能評価が、将来の地層処分システムの振る舞いに関する各専門家の理解を導きあるいは支援する、という意味に於いて従来の性能評価手法を補完するものとして有効であることが明らかとなった。以上の成果を踏まえ、本年度の研究では以下の三つの課題に取り組むこととする。(1)人工バリア中核種移行シャドウモデル及びこれを用
小山田 潔*; 池田 孝夫*
PNC TJ1281 98-005, 400 Pages, 1998/02
探索型システム性能評価の雛型となる手法としては、環境シミュレーション法が挙げられる。この手法の重要な特徴の一つは、入力パラメータの値を統計的に変動させることにより、対象とするシステムの将来挙動の「あり得べき」姿を定量的かつ統計的に多数作り出すことが可能であるという点である。しかし、これまでの環境シミュレーション法では特定の数学モデルが用いられていたために、この方法で網羅できる挙動の範囲には自ずと限界があり、この点が大きな問題点として認識されている。そこで、探索型システム性能評価では、この問題点を克服するために、シャドウモデルという極めて汎用性及び柔軟性に富んだツールを用いることにより未だ専門家によって完全には否定されていない領域を含んだ全てのパラメータ/モデル空間を概括的に調べることとする。昨1996年度には、以上の思想に則り、人工バリア中核種移行シャドウモデルの開発を行った。このモデルの核種移行モデルとしての特徴は、種々の現象や特徴を表現することが可能な柔軟かつ汎用的な定式化にある。人工バリア中核種移行シャドウモデルを用いて多数の統計的な計算が行われ、この結果として人工バリアシステム中の幅広い核種移行挙動が具現化された。また、これらの結果に対する主成分分析と感度分析は、リファレンスケース近傍での感度構造についての既存の知識をより客観的かつ定量的な方法で再構築することに成功した。さらに、核種放出率の特に高い部分集合についての統計的な分析により、リファレンスケースよりも有意に高い核種放出率に至るようなクリティカルな核種挙動の組み合わせを同定することができた。この結果は、今後のシナリオ解析や評価ケースの設定に於いて、これらのクリティカルな核種挙動の組み合わせが具体的にどの様な現象群によって如何にして引き起こされ得るものであり、その生起はどの程度確からしいものであるのかを詳しく調べていくことの重要性を示唆するものである。また、この様な過程を経ることにより、探索型システム性能評価が、将来の地層処分システムの振る舞いに関する各専門家の理解を導きあるいは支援する、という意味に於いて従来の性能評価手法を補完するものとして有効であることが明らかとなった。以上の成果を踏まえ、本年度の研究では以下の三つの課題に取り組むこととする。(1)人工バリア中核種移行シャドウモデル及びこれを用
千葉 保*; 稲垣 学*
PNC TJ1281 96-008, 46 Pages, 1996/03
坑道周辺母岩での地下水の酸化還元状態の予測に資するべく、掘削時に随伴した酸素及びその消費反応に寄与する二価鉄の挙動を解析するための手法を、解析ツールSPADEをベースとして提案した。解析手法の特徴は次の通りである。・坑道、ニアフィールド母岩を含む2次元領域・溶存酸素の移行メカニズムとして、亀裂中での移流分散及び岩マトリクスへのマトリクス拡散を考慮。・溶存酸素と二価鉄との一次の反応を考慮。また、提案した手法による試解析を行うとともに、今後の課題と問題点を抽出した。
妹尾 宗明*; 伊藤 賢治*; 安保 則明*; 深谷 正明*
PNC TJ1561 96-001, 367 Pages, 1996/02
本研究は、地層処分における性能評価事象との対比において、天然に存在する類似現象(ナチュラルアナログ)に関する研究の現状について国内外の事例を幅広く調査するとともに、今後の我が国における地層処分システムの性能評価への適用の可能性を検討することを目的とする。国内外のナチュラルアナログに関する文献の内容を検討し、ナチュラルアナログ研究の構造と現状を整理した。整理の視点は調査場所、対象性能評価事象、環境条件、研究成果及び成果の利用方法などである。また、抽出した性能評価事象を主体とした主要事象を対象として、性能評価への適用可能性を従来の考え方にこわらず広く検討した。合計75件のナチュラルアナログ文献を調査した結果を整理票に示した。また、性能評価への適用可能性を検討した結果を示した。
not registered
PNC TJ1211 94-002, 111 Pages, 1994/03
IMAGE-MASTRA、及びIMAGE-GEOCHEMを各試験を通じて実施される人工バリアから岩盤への核種移行、及び地下水の水質形成に関する現象解析のために必要とされる以下の調査及び試験を行った。1.均質母岩系に接する緩衝材外側境界条件のモデリングに関する調査・検討(1)緩衝材外側境界条件に関するモデル調査スウェーデン、スイスで行われた安全評価における緩衝材外側境界の扱いについて調査を行った。(2)緩衝材外側でのミキシングセルモデルの妥当性の検討人工バリアと外側岩盤の核種移行を同時に解くモデルと緩衝材外側にミキシングセルを置くモデルとの比較計算を行い、ミキシングセルモデルの妥当性を検討した。(3)IMAGE-MASTRA試験の改良項目の検討濃度測定の再現性検討を通じて、今後の試験における改良点を明らかにした。2.鉱物の反応速度データの取得とベータベース整備(1)長石の溶解に関する文献調査長石の溶解の過程には、イオン交換反応過程、指数関数的溶出過程、放物線的溶出過程、線型的溶出過程の4段階にあることが示されている。線型的溶出過程での溶解速度は、Albite10-17
10-14mol/cm2/s、Anorthite10-1610-12mol/cm2/s、Orthoclase10-1710-15mol/cm2/sであった。また、試料の比表面積が大きくなるに従い、溶解速度が低く測定されることがわかった。(2)長石の溶解試験Albite、Anorthite、Microclineの蒸留水中での溶解速度を測定した。その結果、溶解速度はそれぞれ、2.0
10-16mol/cm2/s、6.810-17mol/cm2/s、3.410-17mol/cm2と測定された。これらの結果は、文献値とほぼ一致することを確認した。また、鉱物表面をSEM及びEPMAを用いて観察した結果、91日間の試験期間では変質及び析出層は確認されなかった。
山岸 明子; 小出 馨
PNC TN7450 93-005, 226 Pages, 1993/12
本カタログは、動力炉・核燃料開発事業団(以下、事業団という)が、オーストラリアの事業団のウラン資源探査地域において平成元年度から2年度にかけて採取した岩石の表面反射スペクトルデータ(分光反射率)をまとめたものである。各岩石毎の反射スペクトルデータの他にX線回析による鉱物同定の結果も掲載しており、岩石中の鉱物と反射スペクトル特性との関係が把握できるようにした。反射スペクトルの形状に現れる特徴を把握することにより、ウラン鉱化作用に関連する鉱物を含む岩石と他の岩石との判別が可能となり、今後のウラン資源探査でのリモートセンシング調査において、ウラン鉱床胚胎母層の抽出法の検討などの基礎データとして活用できる。さらには、地質分野においてより広くリモートセンシング解析の基礎的な資料として供するものである。岩石の採取地域は、オーストラリアの北部準州アリゲーターリバー地域、同州ウエストパインクリーク地域および西オーストラリア州ルーダル地域、同州タナマイ地域であり、ここでは、23岩種、88件の岩石について掲載している。
澤田 淳; 早野 明; 後藤 淳一*; 稲垣 学*
no journal, ,
NUMO-JAEA共同研究の一環として実施した概要調査段階における設計・性能評価手法の高度化のうち、母岩の適性を評価する方法の検討を進めた。具体的には、母岩の特性として主に地下水移行時間に着目し、概要調査で得られる情報量を考慮して様々なモデル構築方法、解析方法を整理した評価ツリーを構築した。