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小川 理那; 仲田 久和; 菅谷 敏克; 坂井 章浩
JAEA-Technology 2022-010, 54 Pages, 2022/07
JAEA-Technology-2022-010.pdf:11.07MB
日本原子力研究開発機構では、研究施設等廃棄物の処分方法の一つとして、トレンチ埋設処分を検討している。トレンチ埋設処分は、「核原料物質、核燃料物質及び原子炉の規制に関する法律」が適用され、特に、埋設施設の設計については、「第二種廃棄物埋設施設の位置、構造及び設備の基準に関する規則」が適用される。この規則は、令和元年に改正され、トレンチ埋設施設には、施設中への雨水及び地下水の浸入を十分に抑制させる設計を取り入れることが新たな要求事項として追加された。そこで、本報告では、現在計画しているトレンチ埋設施設に追加された規則の要求事項を適応させた設計の検討を行うこととした。検討中のトレンチ埋設施設は、地下水位より浅い位置に設置することを想定している。そのため、施設中に浸入する水は、主に雨水由来のものであると考えられることから、トレンチ埋設施設の表面にある覆土の設計について検討を行うこととした。本報告では、日本原子力研究開発機構が検討しているトレンチ埋設施設のうち、安定型トレンチ埋設施設の覆土設計について検討した。検討方法としては、覆土に用いる材料や施工方法により設計条件の変更が可能である透水係数及び厚さについてパラメータスタディを実施し、各条件における廃棄体層へ浸入する水の流速を評価した。各条件における流速の結果を比較し、より効率的に雨水の浸入を抑制する覆土の設計条件を評価することとした。解析の結果、粘土層及び排水層の厚さや透水係数の値の組み合わせ毎に覆土の遮水性能を把握することができた。将来、実施するトレンチ施設の基本設計においては、安全評価上有効な遮水性能に加え、その他の課題や施工費の検討も実施した上で合理的な覆土の仕様を決定する予定である。
小川 理那; 阿部 大智*; 菅谷 敏克; 佐久間 康太; 齋藤 龍郎; 坂井 章浩
JAEA-Technology 2022-008, 46 Pages, 2022/05
JAEA-Technology-2022-008.pdf:3.09MB
日本原子力研究開発機構では放射能濃度の低いウラン廃棄物の処分方法として、トレンチ処分を検討している。ウランは人の健康の保護に関連する物質であることから、我が国ではウランに関する濃度基準が定められており、その値は0.002mg/Lとされている。浅地中処分では、降雨による浸透水及び地下水により放射性廃棄物中に含まれている放射性核種が生活圏へ移行するシナリオを想定するため、安全評価として、線量評価のみではなく、環境中の濃度に関する評価も必要である。そこで、本報告では、埋設事業センターが実施した概念設計の施設条件においてウラン廃棄物を埋設した条件を設定し、帯水層中のウラン濃度が我が国で定められているウランの基準値を満足することが可能かを検討した。また、今後実施する基本設計に向けて、様々な環境条件におけるパラメータスタディを実施し、施設の設計において考慮すべき事項、条件及び課題についての検討も行った。ウラン濃度は、低レベル放射性廃棄物処分の線量評価コード「GSA-GCL2」を用いて、帯水層中へ移行するウラン量を解析し、施設から1m地点における帯水層中の濃度を求めた。検討の結果、条件設定によって、帯水層中のウラン濃度が大きく変化する結果が得られたが、地下水の流向に対する埋設施設の形状及び配置、廃棄体層の分配係数及び遮水工の設計を適切に組み合わせた設計を行うことで、帯水層中のウラン濃度を環境基準以下とすることが可能であると考えられる。
仲田 久和; 林 宏一; 天澤 弘也; 坂井 章浩
JAEA-Technology 2017-031, 41 Pages, 2018/01
JAEA-Technology-2017-031.pdf:5.27MB
日本原子力研究開発機構が計画している研究施設等廃棄物のトレンチ埋設処分施設は、第二種廃棄物埋設事業規則に規定された廃棄物埋設施設及び廃棄体等の技術上の基準に適合していることが求められる。技術上の基準の一つには、「廃棄物埋設地は、土砂等を充填することにより、当該廃棄物埋設地の埋設が終了した後において空隙が残らないように措置すること。」とされている。また、「容器内に有害な空隙が残らないようにすること」が要求される。そのため、埋設事業センターでは、研究施設等廃棄物のトレンチ埋設処分施設においてこれらの技術上の基準に適合させるため、容器内の有害な空隙を管理した上でトレンチ埋設処分施設全体(廃棄物埋設地)での空隙が残らないものとして技術基準に適合させるものとする。本報告では、トレンチ埋設処分で金属製角型容器を使用する場合、容器内の空隙を砂を充填することで低減させることを想定した砂充填試験等を行い、充填する砂の特性、砂充填時の加振条件及び対象廃棄物への砂充填特性を調査・取得した。
岡田 翔太; 黒澤 亮平; 坂井 章浩; 仲田 久和; 天澤 弘也
JAEA-Technology 2015-016, 44 Pages, 2015/07
JAEA-Technology-2015-016.pdf:5.8MB
本報告書では、研究施設等廃棄物に含まれる可能性のある核種について浅地中処分の基準線量相当濃度を試算した。その結果から、研究施設等廃棄物の放射能評価を行う核種を検討した。多様な施設から発生する研究施設等廃棄物の廃棄体に含まれると想定され、半減期が30日以上である220核種を選定し、そのうち、過去に計算されていない40核種について、原子力安全委員会のモデルを用いて、浅地中処分の管理期間終了後の基準線量(10
Sv/y)に相当する廃棄物中の放射能濃度を計算した。また、計算した濃度が比放射能を超えるため基準線量相当濃度が設定されない核種について操業期間中のスカイシャイン線量を計算した。それらの結果を踏まえ、220核種についてトレンチ処分、ピット処分の基準線量相当濃度を整備し、研究施設等廃棄物の浅地中処分の安全評価において放射能インベントリ評価の対象とする核種を検討した。各核種の基準線量相当濃度は、今後、廃棄物の放射能インベントリを評価して、トレンチ処分、ピット処分に区分する際の区分値として、また、処分サイトを特定しない一般的な条件における重要核種の予備選定に利用できるものである。
坂井 章浩; 仲田 久和; 天澤 弘也; 黒澤 亮平*; 佐藤 亮*; 北村 洋一*
no journal, ,
研究施設等廃棄物のうち安定五品目以外の極低レベル廃棄物は、遮水層を設置したトレンチ処分施設に埋設することを計画している。本研究では、遮水シート及び低透水性材料等の特性及び組合せを考慮し、放射性物質の漏出に関して抑制機能の高い遮水システムについて検討した。
仲田 久和; 林 宏一; 天澤 弘也; 坂井 章浩
no journal, ,
研究施設等廃棄物のトレンチ処分を行うために、廃棄物を鋼製角型容器に収納し、容器内の空げきを砂で加振充填する方法を検討した。本報では、小型振動台と模擬廃棄物を用いた基礎試験の結果を報告する。
坂井 章浩
no journal, ,
研究施設等廃棄物の埋設事業の計画と最近の技術的検討状況を報告した。最近の課題として、廃棄物の放射能評価に関する課題と埋設施設の設計及び操業に関する課題が上げられる。廃棄物の放射能評価については、トレンチ埋設施設の安全機能を強化することで核種からの線量を低減させ、重要核種となる核種数を減らすことによる合理化を検討している。トレンチ埋設施設の安全機能としては、地下水シナリオへの対策として、廃棄物層への浸入水量を低減する遮水工や核種の漏出を抑制する収着層の設置を想定し、跡地利用シナリオへの対策として、廃棄物層への人間侵入に対する抵抗性を有する覆土構造の設置を想定した。これらの安全機能を備えたトレンチ施設において各核種からの線量の試算を行い、線量が十分に低減することを確認するとともに、重要核種の数を少なくできる可能性が示唆された。また、埋設施設の設計及び操業に関する課題については、トレンチ処分施設において、容器内の空隙により覆土が沈下し、水溜りとなることを防止するため、予め覆土の傾斜角を大きくする対策を紹介した。これらの課題に対しては、埋設施設の具体的な設計に向けて継続して検討していく。
坂井 章浩
no journal, ,
日本原子力研究開発機構で進めている研究施設等廃棄物の埋設事業の概念設計の検討結果及び立地基準の検討状況について説明する。概念設計の検討結果では、ピット処分施設及びトレンチ処分施設の規模、対象廃棄物の種類及び放射能特性等、埋設施設の主要な構造について説明する。立地基準の検討状況については、安全性に係る立地基準の候補となる項目についてパラメータスタディを行い、その結果、条件によって、工学的対策を取ることが困難又は合理的でないと評価された項目について立地基準として選定した概要を説明する。また、現在示している立地基準に係る詳細な評価方法を、今後検討していくことを説明する。
仲田 久和; 出雲 沙理; 天澤 弘也; 坂井 章浩
no journal, ,
原子力機構は、原子力機構法及びこれに基づく国の埋設処分業務に関する基本方針(2008)に従い、国内の研究施設等廃棄物の埋設事業の実施主体として、埋設施設の設置に向けて取り組んでいる。埋設処分のためには、安全に埋設可能かを判断する基準となる受入基準に適合する埋設対象物を作製する必要がある。本報告では、トレンチ処分の埋設対象物において、空隙に関する受入基準を満たす方法を確認するために行った試験結果を示す。