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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

地層処分研究開発第2次取りまとめ; 第2ドラフト, 分冊1, 地質環境条件の調査研究

増田 純男; 梅木 博之; 清水 和彦; 宮原 要; 内藤 守正; 長谷川 宏; 牧野 仁史

JNC-TN1400 99-007, 497 Pages, 1999/04

JNC-TN1400-99-007.pdf:26.32MB

核燃料サイクル開発機構(以下,サイクル機構)では,平成9年4月に公表された原子力委員会原子力バックエンド対策専門部会報告書「高レベル放射性廃棄物の地層処分研究開発等の今後の進め方について」(以下,専門部会報告書)に従って,関連する研究機関等の協力を得つつ,地層処分に関わる研究開発を様々な分野において進めてきている。研究開発の全体目標は「わが国における地層処分の技術的信頼性」を示すことにあり,その成果を技術報告書(以下,第2次取りまとめ)として国に提出しその評価を仰ぐこととされている。第2次取りまとめは,平成4年に公表された第l次取りまとめの成果を受けて処分の技術的信頼性を示し,国による評価を経て,処分事業を進める上での処分予定地の選定,安全基準の策定の技術的拠り所を与えるとともに,2000年以降の研究開発の具体化にとって極めて重要なものと位置づけられているものである。平成10年9月には,地層処分に関連する領域の専門家の方々から研究開発の内容や進捗状況について忌憚のない指摘や議論を頂くため,専門部会報告書に示された個々の課題に対する研究開発の成果を中間的に整理した第2次取りまとめ第lドラフトを,専門部会に報告,公表した。第1ドラフトを素材とした指摘や議論およびそれ以降の研究開発の進捗を踏まえて,このたび第2ドラフトをまとめた。第2ドラフトは総論レポートと専門部会報告書に示された主要な研究開発分野である「地質環境条件の調査研究」「処分技術の研究開発」及び「性能評価研究」のそれぞれに対応する3つの分冊から構成されている。本資料は,このうちの第2ドラフト分冊l「地質環境条件の調査研究」であり,総論レポートにおけるわが国の地質環境に関する記述内容の詳細な技術的根拠を与えるものである。第2ドラフトの総論レポートと3つの分冊については,第1ドラフト同様,地層処分に関連する領域の専門家の方々から研究開発の内容や進捗状況について忌憚のない指摘や議論を頂くとともに,英語版を作成し国際的なレビューを受ける予定である。これらのレビューの結果も踏まえ,総論レポートと3つの分冊を2000年前までに完成させることとしている。また,あわせて第2次取りまとめの理解の一助とするため,地層処分に関する基本的な事項や知見に関する情報(例えば,地層処分の発想,評価の時間枠等)を提供することを目的として,

報告書

第四紀隆起/沈降量に関する調査

高野 豊治*; 布施 圭介*; 斎藤 晃*; 安田 賢哉*

PNC-TJ7454 97-001, 536 Pages, 1997/03

PNC-TJ7454-97-001.pdf:13.9MB

本報告書は、日本列島における地質環境の長期安定性に関する研究の一環として、日本列島の各地の第四系に関するデータを取りまとめたものである。本年度は、下北、三陸北部、佐渡、常磐、湘南、阪神西部、紀伊半島南部、高地・室戸、日向の9地域を体象として1/5万段丘区分図を作成し、平野周辺の段丘や第四紀層の分布や年代を整理し、第四紀における隆起・沈降量を算定した。また、酸素同位体ステージ1、5eおよびデータが豊富な場合にはステージ7以前の時期を対象にして、隆起・沈降量に読み替え可能な古海面高度の等値線図(1/20万)を作成した。その結果、以下のことが明らかとなった。1)大磯丘陵や室戸岬などの変動の激しい一部の地域を除いて、垂直変動量は1m/千年以下である。2)過去12万年間よりも最近6,000年間の方が変動速度が大きい3)変動基準の年代や酸素同位体編年に対象した海水準変動曲線に不確かさがある。なお、隆起・沈降運動の開始時期や変動速度を性格に把握するため、年代測定や分析用に100試料を採取した。

報告書

気候・海水準変動に関する研究

野村 拳一*; 菅原 正明*

PNC-TJ1659 97-001, 144 Pages, 1997/03

PNC-TJ1659-97-001.pdf:5.78MB

本研究では気候・海水準変動が地質環境に与える影響を把握することを目的として、過去100万年間の気候・海水準変動のパターンの解析、現在の降水・地下水の水質に関するデータの収集・整理と検討、および今後10万年間の気候・海水準変動予測に関するアプローチについての検討を行った。さらに、将来の気候・海水準変動が地下水挙動に与える影響に関する研究方策についても検討を行った。本研究の結果は以下の様に要約される。・気候・海水準変動サイクルは、約70万年前以降、10万年周期が卓越する。日本における最終氷期・最寒冷期の年平均気温は現在より7$$^{circ}C$$前後低く、縄文海進期においては現在より2$$^{circ}C$$前後高かった。最寒冷期の海水準は現在より80$$sim$$115m低く、最温暖期の海水準は現在よりも約5m高かった。・日本を含む東アジアや西部太平洋の降水水質には、成分濃度の地域性が認められ、地域間における各成分濃度の変動幅は大きい。降水量の季節変動パターンは地域差が著しい。降水の主要陽イオン濃度は、地下水のそれの数%以下と稀薄な場合が多いが、地域によっては深度580mの地下水の陽イオン濃度の数10%に相当することもある。地下水は、その起源、流動機構、貯溜構造、母岩の違い等によって溶存成分濃度が大きく変化すると考えられ、その変動機構を解明する必要がある。・今後10万年の間に氷期が訪れると考えられる。しかし、現在の大循環モデルの能力では過去の氷期を再現することはできない。そのため、花粉分析等から推定した最終氷期・最寒冷期と縄文海進時の古気候マップを作成することを提案する。・気候・海水準変動による地下水挙動への影響を調べるために数値シミュレーションを開発することを提案する。

報告書

ニアフィールド現象の変遷に関する動的解析手法の開発(2)(概要)

高瀬 博康*; 中安 昭夫*

PNC-TJ1281 95-005, 68 Pages, 1995/02

PNC-TJ1281-95-005.pdf:1.76MB

昨年度の研究において開発した広義拡散方程式によるアプローチを踏襲し、・シナリオ・モデル・パラメータに含まれる多様な選択肢の存在という性能評価に含まれる主要な不確実性要因の全てについて、統一的な方法で体系的に感度解析を行う手法(動的解析法)の開発を更に進めた。より具体的には、単核種(崩壊連鎖は考慮しない)の分子拡散による移行について溶解・沈澱、吸着、コロイド生成等を瞬時平衡仮説により取り扱うものであった昨年度のモデルを発展させ、・3メンバーの崩壊連鎖・ケイ素の溶解、沈澱、及び移行挙動を考慮したガラス溶解・ガラス溶解とcongruent核種溶出・速度論的反応モデルによる安定相及び準安定相の溶解、沈澱・真性コロイド生成解離、及び分子拡散・真性コロイドの線形、可逆な捕捉(吸着)・真性コロイドの不可逆な捕捉(凝集等)・準安定相から安定相への固相-固相変化(結晶化)・ケイ素、鉄共沈による固化体近傍ケイ素濃度の低下とこれに起因するガラス溶解速度の増加といった核種移行挙動自体についての種々のシナリオ、モデルを取り込んだものとした。また、これに加えて、ニアフィールド環境条件の変化が核種移行の主要なパラメータである放射性元素の溶解度に及ぼす影響を解析することを可能とした。具体的には、環境変化を、1)時間的な変化のみ(位置依存性は無視)2)位置依存性(時間的な変化は無視)3)時間的な変化と位置依存性の両方を考慮という3つのレベルに区分して段階的にモデル化し、これによって引き起こされる核種移行への影響を定量的に検討可能なものとした。ここで、各レベルでの環境条件の取扱は、個別の事象を詳細にモデル化するのではなく、環境変化の時間・空間的なパターンを代表的な関数形で表現するShadow関数を用いた。以上の新たな手法・モデル開発に加え、その適用性を確認するために昨年度本研究で開発した汎用DAEソーバーSPADE上でプログラム化し、これを用いて核種移行挙動の各シナリオ、モデル及びパラメータ、さらに、・放射線分解による地下水peの変化・海水準変動によるニアフィールド水理の変化・隆起、侵食による地下水peの変化・seismic pumpingによる酸化性地下水の浸入といった環境変化に関してShadow関数に含まれるコントロールパラメータ(変化の範囲、程度等)を種々に変化させて感度解析を実施した。

口頭

炉内等廃棄物の中深度処分に関する研究

山口 徹治

no journal, , 

環境安全研究ディビジョンの紹介に続き、炉内等廃棄物の中深度処分に関する安全規制の動向(ALARAの原則の適用等)を概説する。そして中深度処分を対象とする環境安全研究ディビジョンの研究(隆起・侵食及び海水準変動の影響評価手法、ベントナイト系人工バリアの長期変質現象のモデル化及びコード化等)について説明する。

口頭

核種移行へ影響を及ぼす隆起・侵食・海水準変動による地形変化評価の検討

島田 太郎; 打越 絵美子*; 高井 静霞; 武田 聖司

no journal, , 

放射性廃棄物を沿岸域に埋設処分する際、隆起・侵食や海水準変動による長期的な地形変化が、地下水流動場を変化させ、核種移行挙動を変動させる可能性がある。本報告では現在の地形をもとに将来の地形変化の不確実性を評価する一連の方法の枠組みを構築するとともに、原子力機構が開発している評価コードを用いて、沿岸集水域を対象に将来12.5万年後までの地形変化を評価した事例について紹介する。

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