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報告書

天然現象の発生が地層処分システム性能に与える影響についての概略的検討-サイトを特定しない段階での検討例-

牧野 仁史; 加藤 藤孝; 宮原 要

JNC-TN8400 2000-033, 74 Pages, 2000/11

JNC-TN8400-2000-033.pdf:3.13MB

天然現象は地質環境の長期安定性に擾乱を与える可能性のある要因の一つであり、その発生の時期、頻度及び影響の形態などに関する不確実性を考慮することが必要であるため、将来において地層処分システムが天然現象の影響を被るものとあえて想定することにより、天然現象が地層処分システムの性能に与える影響を評価し、サイト選定に際して留意すべき天然現象とその影響について把握しておくことは重要である。このため、本検討では、地質環境の長期安定性に影響を与える可能性のある天然現象として、各国の例やわが国の特徴を踏まえた検討の結果抽出された、(1)隆起・沈降・侵食、(2)気候・海水準変動、(3)地震・断層活動、(4)火山・火成活動、の各天然現象について、それらの発生をあえて想定するとともに、それらが地層処分システムの性能に与える特徴的な影響に焦点をあてた検討を行った。その結果、変動シナリオに関しては、断層活動により地下水流れ及び核種移行の卓越的な経路となる断層が廃棄体を横切ることを想定した場合において、断層活動発生時期や断層内地下水流量の値によっては、最大線量が諸外国で提案されている安全基準やわが国の自然放射線レベルと同レベルとなる可能性のあることが示されたが、その他の天然現象については、最大線量が諸外国で提案されている安全基準を下回る結果が得られた。また、接近シナリオに関しては、地層処分起源の核種量ないしは核種フラックスが天然のものと比較可能なレベルである可能性が示唆された。これらの結果は、サイト選定に際して留意すべき天然現象とその影響についての情報として用いることができると考えられる。しかしながら、比較的簡単なモデル化を行うとともに、保守的な想定(条件)を組合せた評価の結果であるため、天然現象の影響が絶対値として大きいかどうかを直接的に判断するための情報として用いることには注意が必要である。

報告書

地層処分FEPデータシステムの改良整備作業

大久保 博生*

JNC-TJ1440 99-004, 62 Pages, 1999/06

JNC-TJ1440-99-004.pdf:4.47MB

本年度は、前年度までJNC殿で製作されてきた地層処分FEP情報データベースシステムの改良・整備を行った。本年度の改良・整備では、機種に限定された市販のツールではなく、標準的なグラフィクス・ユーザーインターフェイスビルダ一を使用したことにより、機種によらず、サーバーとクライアント共通に利用可能なものとなり、動作環境の低減性を図ることが可能となった。これにより、今後の拡張性(標準ツール使用)や保守性(共通操作)が柔軟になった。また、新たに生物圏の情報を効率的に本システムに追加できるようにしたことにより生物圏シナリオを従来の地下水シナリオと同等の操作で扱えるようになった。今後の課題は、実運用に向けてのウィンドウや操作性の整備とインターネットによる公開(対話形式による一般からの意見収集と、一般人のFEPシナリオについての考え方の分析も含む)を前提に地層処分FEPシナリオ開発研究を一般ユーザーに分かりやすい形での配布を行うため、FEPシナリオやインフルエンスダイアグラムの在り方や説明などを織り込むこと、及びインフルエンスダイアグラムを更に見やすくわかりやすい形にすることである。

報告書

探索型性能評価ツールの統合・最適化

小山田 潔*

JNC-TJ1440 99-001, 82 Pages, 1999/03

JNC-TJ1440-99-001.pdf:2.52MB

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

報告書

地層処分の極限安全性に関する研究(III)(研究概要)

大久保 博生*

JNC-TJ1400 99-007, 35 Pages, 1999/02

JNC-TJ1400-99-007.pdf:4.55MB

本研究では、まず、火山活動といったキーワード(あるいは発端事象)に関連する各事象やプロセスを定義し、一般公衆に恐怖感を与えるようなカタストロフィックなシナリオとして、特に、火砕流を伴う中規模クラスの噴火活動シナリオを検討した。次に、このようなシナリオのカタストロフィックな事象やプロセスの特徴をもとに、既往のモデル化概念の事例調査等を通じ、定量化概念(放出量、規模、放出モード(複合発生性)、放出形態、放出頻度、確率など)と処分場システム(周囲の環境状態も含む)の検討を行い、処分場並びにその周辺に与えるインパクトを評価・解析し得るモデルを実際に作成し、地層処分がもたらすリスクを算出し、そのようなシナリオが生じた場合に同時に発生する可能性がある地層処分以外のリスクとの対比が可能となることを考えた。最後に、ここで検討した火山活動シナリオの影響評価プロセス及び作成したモデルを用いて算出したリスクを可視化して、他のリスクと比較できるような検討を行った。

報告書

地層処分の極限安全性に関する研究(III)(研究委託内容報告書)

大久保 博生*

JNC-TJ1400 99-006, 81 Pages, 1999/02

JNC-TJ1400-99-006.pdf:6.57MB

本研究では、まず、火山活動といったキーワード(あるいは発端事象)に関連する各事象やプロセスを定義し、一般公衆に恐怖感を与えるようなカタストロフィックなシナリオとして、特に、火砕流を伴う中規模クラスの噴火活動シナリオを検討した。次に、このようなシナリオのカタストロフィックな事象やプロセスの特徴をもとに、既往のモデル化概念の事例調査等を通じ、定量化概念(放出量、規模、放出モード(複合発生性)、放出形態、放出頻度、確率など)と処分場システム(周囲の環境状態も含む)の検討を行い、処分場並びにその周辺に与えるインパクトを評価・解析し得るモデルを実際に作成し、地層処分がもたらすリスクを算出し、そのようなシナリオが生じた場合に同時に発生する可能性がある地層処分以外のリスクとの対比が可能となることを考えた。最後に、ここで検討した火山活動シナリオの影響評価プロセス及び作成したモデルを用いて算出したリスクを可視化して、他のリスクと比較できるような検討を行った。

報告書

地層処分システム性能評価手法の高度化に関する研究

大久保 博生*

PNC-TJ1222 98-005, 129 Pages, 1998/02

PNC-TJ1222-98-005.pdf:3.02MB

本研究では、以下の検討を行った。(1)我が国における地層処分性能評価シナリオに関するFEPの検討及び検討すべきシナリオの設定やスクリーニングに関する方法論的検討(2)ベントナイト空隙水化学に関するモデルの理論的検討及びキュリウム熱力学データのシステマティクスの確認(3)第2次取りまとめに向けての重要課題に関するワークショップ開催を含めた検討その結果、今後も各分野の専門家の協力を得つつ、各重要検討課題を効率的にとりまとめていくべきことが確認された。

報告書

地層処分の極限安全性に関する研究(II)(要約版)

大久保 博生*

PNC-TJ1222 98-002, 70 Pages, 1998/02

PNC-TJ1222-98-002.pdf:2.33MB

本研究では、まず、人間侵入、隆起・侵食、気候変動といったキーワード(あるいは発端事象)に関連する各事象やプロセスを定義し、一般公衆に恐怖感を与えるようなカタストロフィックなシナリオを検討した。次に、このようなシナリオのカタストロフィックな事象やプロセスの特徴をもとに、既住のモデル化概念の事例調査等を通じ、定量化概念(放出量、規模、放出モード(複合発生性)、放出形態、放出頻度、確率など)と処分場システム(周囲の環境状態も含む)の検討を行い、処分場並びにその周辺に与えるインパクトを評価・解析し得るモデルを実際に作成し、地層処分がもたらすリスクを算出し、そのようなシナリオが生じた場合に同時に発生する可能性がある地層処分以外のリスクとの対比が可能となることを考えた。最後に、ここで作成したモデルを用いて算出したリスクを可視化して他のリスクと比較できるような検討を行った。

報告書

地層処分の極限安全性に関する研究(II)

大久保 博生*

PNC-TJ1222 98-001, 212 Pages, 1998/02

PNC-TJ1222-98-001.pdf:20.18MB

本研究では、まず、人間侵入、隆起・侵食、気候変動といったキーワード(あるいは発端事象)に関連する各事象やプロセスを定義し、一般公衆に恐怖感を与えるようなカタストロフィックなシナリオを検討した。次に、このようなシナリオのカタストロフィックな事象やプロセスの特徴をもとに、既住のモデル化概念の事例調査等を通じ、定量化概念(放出量、規模、放出モード(複合発生性)、放出形態、放出頻度、確率など)と処分場システム(周囲の環境状態も含む)の検討を行い、処分場並びにその周辺に与えるインパクトを評価・解析し得るモデルを実際に作成し、地層処分がもたらすリスクを算出し、そのようなシナリオが生じた場合に同時に発生する可能性がある地層処分以外のリスクとの対比が可能となることを考えた。最後に、ここで作成したモデルを用いて算出したリスクを可視化して他のリスクと比較できるような検討を行った。

報告書

地層処分システム隔離性能に関する稀頻度事象定量化手法の検討(4)(要約)

大久保 博生*

PNC-TJ1222 96-005, 66 Pages, 1996/03

PNC-TJ1222-96-005.pdf:1.33MB

本年度は、まず、稀頻度事象の核種移行への影響解析フレームの全体像を明らかにするため、一例として、火成活動シナリオに対する計算ケースの想定並びに試解析を実施した。また、地震・断層シナリオ及び隆起・侵食シナリオに対するインフルエンス・ダイヤグラム上の境界条件への反映プロセスの検討を行った。次に、地下水シナリオに対する稀頻度事象の影響の重要度評価を行うため、専門家の知見を反映するための一般的な評価項目の検討、及び火成活動シナリオに対する具体的な専門家判断の必要項目を例示した。最後に、既存のデータベースシステムとの結合性を考慮したシナリオ自動展開ツールのビジュアル化機能の追加、さらに、リスク評価やFEPの階層的情報活用への本ツールの適用性についての概略的検討を行った。

報告書

地層処分システム隔離性能に関する稀頻度事象定量化手法の検討(4)

大久保 博生*

PNC-TJ1222 96-004, 228 Pages, 1996/03

PNC-TJ1222-96-004.pdf:6.23MB

本年度は、まず、稀頻度事象の核種移行への影響解析フレームの全体像を明らかにするため、一例として、火成活動シナリオに対する計算ケースの想定並びに試解析を実施した。また、地震・断層シナリオ及び隆起・侵食シナリオに対するインフルエンス・ダイヤグラム上の境界条件への反映プロセスの検討を行った。次に、地下水シナリオに対する稀頻度事象の影響の重要度評価を行うため、専門家の知見を反映するための一般的な評価項目の検討、及び火成活動シナリオに対する具体的な専門家判断の必要項目を例示した。最後に、既存のデータベースシステムとの結合性を考慮したシナリオ自動展開ツールのビジュアル化機能の追加、さらに、リスク評価やFEPの階層的情報活用への本ツールの適用性についての概略的検討を行った。

報告書

廃ヨウ素吸着剤の処理・処分に関する研究(1)

not registered

PNC-TJ1609 95-001, 24 Pages, 1995/03

PNC-TJ1609-95-001.pdf:0.91MB

放射性ヨウ素廃棄物が再処理プロセスから回収される化学形態の特性を考慮して、ヨウ素廃棄体の地層処分における現状での課題を摘出し、ヨウ素廃棄物のような超長期間にわたる放射性廃棄物の処分の安全性に対する考え方を検討した。また、再処理プロセスを含めてヨウ素の処理システムを考えられる処分シナリオに基づき検討することにすると共に、ヨウ素処理・処分システムを評価するための評価システムについての考え方を検討した。

報告書

地層処分システム隔離性能に関する稀頻度事象の定量化手法の検討, II;地下水シナリオの変動に関する概略的検討, 要約

大久保 博生*

PNC-TJ1222 94-002, 60 Pages, 1994/03

PNC-TJ1222-94-002.pdf:1.49MB

HLW地層処分の安全評価において、稀頻度事象を考慮した地下水シナリオ作成のため、まず、H3レポート(1) で扱っている地下水シナリオ基本ケースの(1)基本的考え方/前提条件、(2)モデル、(3)データ、(4)各現象に及ぼし得る要因、をリストアップし、各現象に係る状態量、必要とされるモデル的取り扱い法の見通しを概略的に把握・整理した。次に、動燃事業団殿設定の102種類の各FEPに対し、1.関連要素、2.定量的概念、3.他のFEPへの直接的な影響、を各種情報に基づき整理表として検討・作成し、地下水シナリオ基本ケースで既に扱われているFEPとそうでないものを明らかにした。また、基本ケースで扱われていないFEPのうち、特に、火成活動を起点とするシナリオを具体的に作成した。最後に、基本ケースの各モデルにおける定量的諸量(初期条件、境界条件、パラメータ等)を各FEPとの関連性を念頭に明確化し、また、各FEPを個別に扱い得る決定論並びに確率論的モデルをサーベイ・整理した。さらに、作成した火成活動起点シナリオに対する地下水シナリオ解析・評価上の取り扱い方の概略的検討を行った。

報告書

雷対策研究のシナリオ検討

小奈 勝也*

PNC-TJ6360 93-001, 43 Pages, 1993/01

PNC-TJ6360-93-001.pdf:1.09MB

人形峠事業所では現在雷雲の発生状況を地上電界値の測定により行い、落雷の予測、防雷につながる基礎データの取得を行っている。これは新技術開発の一環として精密機器やソフトなどを雷のサージから保護することを狙いとしたものであり、今後の効果的な研究のために取得データの有効な整理、解析をはじめ研究シナリオの検討が課題となる。一方雷をエネルギーという観点からみれば単に雷を地中に逃がすだけでなく、積極的な利用(利雷)が考えられるが、これの可能性について検討することは意義がある。検討の成果を要約すれば、はじめに人形峠事業所の雷研究のフィールドとしての評価を行った。その結果、夏、冬の観測地としては適当な実験地といえるものである。しかしながら、ロケット誘雷実験などによる積極的な研究を進める場合、安全上広さが不十分であると見られる。これはロケット以外の例えば電磁力利用装置を用いる場合も飛行体と誘雷用ワイヤの打ち上げを考えるならば同様の問題は避けられない。しかし現状検討段階の水誘雷やレーザ誘雷など新しい技術を適用出来るならば実験地の可能性はある。雷エネルギーは計算上は巨大なエネルギーとなるが、その直接利用については現状アイディア段階であり、実用化にはまだ遠いと言わねばならない。雷に伴う電磁界の生物への影響も情報整理から進める必要がある。

報告書

地層処分システムの性能評価におけるシナリオ開発手法に関する研究

内藤 守正; 梅木 博之; 高瀬 博康*

PNC-TN1410 92-092, 60 Pages, 1992/09

PNC-TN1410-92-092.pdf:2.48MB

高レベル放射性廃棄物地層処分システムの性能評価は、地層処分に起因すると考えられる人間環境への影響を予測することによって行われる。一般に、性能評価の体系は、地層処分システム及びその環境の将来にわたる挙動を想定するシナリオの開発、そのシナリオに基づいてその挙動を表現するためのモデルの開発、及びこのモデルと適切なデータを用いて行う影響解析から構成される。本報告書は、このうちシナリオ開発の方法論について検討したものである。まず、シナリオ開発の一般的な枠組みについて論じ、これに沿って、1)地層処分システムの状態を長期間に変化させる可能性が考えられる現象群の抽出2)影響モードによるシナリオの概略分類とアプローチ法の検討3)現象群の相関関係にもとづきシナリオを作成するための手法についての検討を行った。さらに、このようなシナリオの検討を踏まえ、具体的な影響解析の枠組みの構築を試みた。

報告書

地下水シナリオに対する核種移行モデルの詳細化

not registered

PNC-TJ1281 92-002, 546 Pages, 1992/02

PNC-TJ1281-92-002.pdf:10.41MB

性能評価に用いられる解析モデルは全体システム評価モデルと現象解析モデルとに大別される。これらはそれぞれ、全体システム評価モデルが個々の現象の重要性を明らかにし、現象解析モデルが全体システム評価モデルにおける簡単化の妥当性を保証するという様に相互に深く関連しつつ、並行して開発されるべきのものである。この観点からは、近年の各現象解析モデルの進歩と特に平成3年度研究開発成果報告書に向けての科学的知見の整理がなされたという事実は、これら詳細な現象理解の成果を体系的に総合し得る次世代型の全体システム評価モデルを開発すべき時期にあることを告げるものと考えられる。本研究は、上記の科学的知見を地下水シナリオの詳細な記述として整理し、これに基づき特に以下の点について新たなシステム評価モデルを開発したものである。・平行平板亀裂、球状粒子、及びチューブ状流路とその組み合せを考慮した二重空隙モデル・表面錯体生成及びイオン交換反応に起因する非線型性を考慮した吸着モデル・複数崩壊系列、移行途中の沈澱生成及び非線型吸着を考慮したニアフィールド核種移行評価モデルまた、これらの新たなモデルを用いて、平成3年度研究開発成果報告書における評価結果を検証するための解析を行った。

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