(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
主要坑道と、
前記主要坑道から分岐して設けられ、前記主要坑道を通り搬入された放射性廃棄物が定置され、埋設処分される処分坑道と、
前記主要坑道または前記処分坑道から湧き出た地下水を汲み上げる排水設備と
を有する放射性廃棄物の処分施設において、
前記主要坑道および前記処分坑道よりも深度が深い位置に設けられ、所定の容積を有するとともに、前記排水設備が設置されるポンプ座を有する緊急貯水坑道と、
前記ポンプ座と地上との間を貫通する設備投入坑と
を設けたことを特徴とする放射性廃棄物の処分施設。
【請求項２】
主要坑道と、
前記主要坑道から分岐して設けられ、前記主要坑道を通り搬入された放射性廃棄物が定置され、埋設処分される処分坑道と、
前記主要坑道または前記処分坑道から湧き出た地下水を汲み上げる排水設備と
を有する放射性廃棄物の処分施設において、
前記主要坑道および前記処分坑道よりも深度が深い位置に設けられ、所定の容積を有する緊急貯水坑道と、
前記主要坑道と前記緊急貯水坑道との間に設けられ、前記緊急貯水坑道につながり、前記排水設備が設置されるポンプ座坑道と、
前記緊急貯水坑道または前記ポンプ座坑道と地上との間を貫通する設備投入坑と
を設けたことを特徴とする放射性廃棄物の処分施設。
【請求項３】
前記設備投入坑を鉛直に設けたことを特徴とする請求項１または２に記載の放射性廃棄物の処分施設。
【請求項４】
湧き出た地下水が前記緊急貯水坑道に向けて流れるように、前記主要坑道の勾配と前記処分坑道の勾配とを設定したことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の放射性廃棄物の処分施設。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射性廃棄物の埋設処分に好適な放射性廃棄物の処分施設に関する。
【背景技術】
【０００２】
放射性廃棄物は、水に漏出しにくくするために、固化して様々な形状の廃棄体にした後に、地下に埋設して処分される。たとえば、高レベルの放射性廃棄物は、ガラスで固化された後、オーバパックと称される金属製の容器に封入され、廃棄体となる。廃棄体は、緩衝材と称されるベントナイト系の土質材料で囲繞され、埋設処分される。緩衝材は、周囲からの地圧を緩衝するとともに、地下水の浸入を抑制し、廃棄体からの放射性物質の漏洩を抑止する。
【０００３】
図１は、放射性廃棄物を埋設処分する放射性廃棄物の処分施設を示す概念図であり、図２は、図１に示した処分坑道を示す概念図であって、図２−１は、高レベルの放射性廃棄物を埋設処分した例を示す図、図２−２は、低レベルの放射性廃棄物を埋設処分した例を示す図である。図１に示すように、放射性廃棄物の処分施設１０１は、地上施設１０２と地下施設１０３とから構成されている。地下施設１０３は、主要坑道１３１および主要坑道１３１から分岐した複数の処分坑道１３２からなる坑道群、地上施設１０２と主要坑道１３１とを接続する立坑１３３や斜坑（図示せず）を有する。そして、最終的には、廃棄体Ｐを処分坑道１３２に定置して埋め戻し、地下施設１０３を閉鎖するので、その後は地下水による水没が当然に生じることを前提に設計してあるが、操業中に湧き出た地下水により地下施設１０３が水没するようなことがあってはならない。このため、処分坑道１３２に放射性廃棄物を埋設処分する地下施設１０３は、その内部に排水設備（図示せず）を設置し、湧き出た地下水を汲み上げ、地上外部に排出することが求められる（たとえば、非特許文献１参照）。
【０００４】
一方、処分施設１０１への電力供給経路は、火災や落盤等の事故による電源ケーブルの損傷事故を考慮して、少なくとも二系統設けるのが通常である。また、地震、落雷、強風等の災害により、施設外から処分施設１への電力供給が途絶えた場合には、処分施設１０１の敷地内に配備してある自家発電設備（図示せず）に切り替えることにより、対処できるように考慮されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】”高レベル放射性廃棄物処分の技術と安定性”［online］、２００４年５月、原子力発電環境整備機構、［平成２３年９月６日検索］、インターネット＜http://www.numo.or.jp/library/technical_report/tr0401.html＞
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、想定を上回る事故や電源喪失（たとえば、津波による自家発電設備の流出）が発生した場合には、排水設備が稼働できずに、主要坑道１３１や処分坑道１３２から湧き出た地下水を地上外部に排水することができない。これにより、電力供給が途絶えてから一定の期間が経過すると、主要坑道１３１や処分坑道１３２から湧き出た地下水により、主要坑道１３１や処分坑道１３２が水没することになる。
【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、電力供給が途絶えた場合であっても、主要坑道や処分坑道の水没を所定の期間について回避できる放射性廃棄物の処分施設を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、主要坑道と、前記主要坑道から分岐して設けられ、前記主要坑道を通り搬入された放射性廃棄物が定置され、埋設処分される処分坑道と、前記主要坑道または前記処分坑道から湧き出た地下水を汲み上げる排水設備とを有する放射性廃棄物の処分施設において、前記主要坑道および前記処分坑道よりも深度が深い位置に設けられ、所定の容積を有するとともに、前記排水設備が設置されるポンプ座を有する緊急貯水坑道と、前記ポンプ座と地上との間を貫通する設備投入坑とを設けたことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明は、主要坑道と、前記主要坑道から分岐して設けられ、前記主要坑道を通り搬入された放射性廃棄物が定置され、埋設処分される処分坑道と、前記主要坑道または前記処分坑道から湧き出た地下水を汲み上げる排水設備とを有する放射性廃棄物の処分施設において、前記主要坑道および前記処分坑道よりも深度が深い位置に設けられ、所定の容積を有する緊急貯水坑道と、前記緊急貯水坑道につながり、前記排水設備または別途投入する緊急排水設備が設置されるポンプ座坑道と、前記緊急貯水坑道または前記ポンプ座坑道と地上との間を貫通する設備投入坑とを設けたことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明は、上記発明において、前記設備投入坑を鉛直に設けたことを特徴とする。
【００１１】
また、本発明は、上記発明において、湧き出た地下水が前記緊急貯水坑道に向けて流れるように、前記主要坑道の勾配と前記処分坑道の勾配とを設定したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明にかかる放射性廃棄物の処分施設は、主要坑道および処分坑道よりも深度が深い位置に設けられ、所定の容積を有するとともに、排水設備が設置されるポンプ座を有する緊急貯水坑道を設けたので、電力供給が途絶えた場合や自家発電装置が機能しない場合であっても、主要坑道や処分坑道の水没を所定の期間について回避できる。また、ポンプ座に設置した排水設備が故障した場合であっても、ポンプ座と地上との間を貫通する設備投入坑を用いて排水設備を新たに投入設置できる。
【００１３】
本発明にかかる放射性廃棄物の処分施設は、主要坑道および処分坑道よりも深度が深い位置に設けられ、所定の容積を有する緊急貯水坑道と、緊急貯水坑道につながり、排水設備が設置されるポンプ座坑道と、緊急貯水坑道またはポンプ座坑道と地上との間を貫通する設備投入坑とを設けたので、電力供給が途絶えた場合や自家発電装置が機能しない場合であっても、主要坑道や処分坑道の水没を所定の期間について回避できる。また、ポンプ座坑道に設置した排水設備が故障した場合であっても、緊急貯水坑道またはポンプ座坑道との間を貫通する設備投入坑を用いて排水設備を新たに投入設置できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、放射性廃棄物を埋設処分する放射性廃棄物の処分施設を示す概念図である。
【図２−１】図２−１は、図１に示した処分坑道を示す概念図であって、高レベルの放射性廃棄物を埋設処分した例を示す図である。
【図２−２】図２−２は、図１に示した処分坑道を示す概念図であって、低レベルの放射性廃棄物を埋設処分した例を示す図である。
【図３】図３は、本発明の実施の形態１である処分施設を示す概念図である。
【図４】図４は、図３に示した放射性廃棄物の処分施設の詳細を示す断面図である。
【図５】図５は、図４に示したポンプ座の詳細を示す断面図である。
【図６】図６は、図３に示した放射性廃棄物の処分施設の詳細を示す断面図であって、緊急貯水坑道に地下水が貯えられた状態を示す図である。
【図７−１】図７−１は、設備投入坑を通じて地上からポンプ座に投入した応急の排水設備で排水する手順を示す図であって、排水設備を投入する前の状態を示す図である。
【図７−２】図７−２は、設備投入坑を通じて地上からポンプ座に投入した応急の排水設備で排水する手順を示す図であって、排水設備を吊り下げた状態を示す図である。
【図７−３】図７−３は、設備投入坑を通じて地上からポンプ座に投入した応急の排水設備で排水する手順を示す図であって、排水設備をポンプ座に設置した状態を示す図である。
【図７−４】図７−４は、設備投入坑を通じて地上からポンプ座に投入した応急の排水設備で排水する手順を示す図であって、排水設備の運転開始直後の状態を示す図である。
【図７−５】図７−５は、設備投入坑を通じて地上からポンプ座に投入した応急の排水設備で排水する手順を示す図であって、緊急貯水坑道に貯水された地下水の排出が終了した状態を示す図である。
【図８】図８は、本発明の実施の形態２である放射性廃棄物の処分施設を示す概念図である。
【図９】図９は、図８に示した放射性廃棄物の処分施設の詳細を示す断面図である。
【図１０】図１０は、本発明の実施の形態３である放射性廃棄物の処分施設を示す概念図である。
【図１１】図１１は、本発明の実施の形態４である放射性廃棄物の処分施設の詳細を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に、本発明にかかる放射性廃棄物の処分施設の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１６】
実施の形態１
図３は、本発明の実施の形態１である放射性廃棄物の処分施設を示す概念図であり、図４は、図３に示した放射性廃棄物の処分施設の詳細を示す断面図である。また、図５は、図４に示したポンプ座の詳細を示す断面図である。上述したように、利用できなくなった高レベルの放射性廃棄物は、ガラスで固化された後、オーバパックと称される金属製の容器に封入され、廃棄体Ｐとなって埋設処分される。
【００１７】
廃棄体（高レベルの放射性廃棄物）Ｐを埋設処分する放射性廃棄物の処分施設１は、図３に示すように、地上施設２と地下施設３とから構成されている。本発明の実施の形態１である処分施設１の地下施設３は、主要坑道３１と主要坑道３１から分岐した複数の処分坑道３２とからなる坑道群、地上施設２と主要坑道３１とを接続する立坑３３や斜坑（図示せず）のほか、緊急貯水坑道４を有している。主要坑道３１は、処分坑道３２の建設に用いる建設資材や、廃棄体Ｐを搬入するためのもので、湧き出た地下水が緊急貯水坑道４に向かって流れるように、適切な勾配を有している。処分坑道３２は、主要坑道３１を通り搬入された廃棄体Ｐが定置され、埋設処分される坑道であり、湧き出た地下水が主要坑道３１を通り緊急貯水坑道４に向かって流れるように、適切な勾配を有している。
【００１８】
緊急貯水坑道４は、電力供給が途絶えた場合に、主要坑道３１または処分坑道３２において湧き出た地下水（湧水）を貯めるためのもので、緊急貯水坑道４の天端が主要坑道３１およびすべての処分坑道３２の床盤よりも深度が深くなるように構築してある。緊急貯水坑道４は、所定の容積、具体的には、主要坑道３１や処分坑道３２の水没を所定の期間について回避するに足りる容積を有している。換言すると、緊急貯水坑道４の容積は、所定の期間（電力供給の復帰に要する想定期間）、主要坑道３１および処分坑道３２における湧水量などを考慮して設定されている。
【００１９】
図４に示すように、主要坑道３１と緊急貯水坑道４との間は、斜坑４１により接続してある。斜坑４１は、主要坑道３１から緊急貯水坑道４に降りていくための坑道であり、主要坑道３１から緊急貯水坑道４に向けて螺旋状に低くなるように形成しても良いし、主要坑道３１から緊急貯水坑道４に向けて直線状に低くなるように形成してもよい。
【００２０】
図５に示すように、緊急貯水坑道４の内部には、ポンプ座４２が設けてある。ポンプ座４２は、排水設備５を設置するためのもので、貯水槽（プール）４３を有しており、その上面に床版４４が架け渡され、排水設備５が設置されている。そして、排水設備５の吸口５１は、貯水槽４３の内部に設置され、貯水槽４３に貯水された水は、排水設備５によって地上外部に排出される。
【００２１】
図４に示すように、処分施設１は、ポンプ座４２と地上との間を貫通する設備投入坑６が設けてある。設備投入坑６は、既設の排水設備５が不調である場合等に応急の排水設備（排水ポンプ）７を投入するためのもので、応急の排水設備７が通る大きさで地表面に対して鉛直に設けられている。なお、図に示す例は、設備投入坑６の地表面側に特別な水害対策を施すものではないが、津波などの水害から設備投入坑６を保護すべく、坑口部を取り囲むような防潮堤を地上に設置してもよいし、設備投入坑６の地表面側に円筒状の塔体を設けてもよい。また、設備投入坑６は、地表面に対して鉛直に設けられる立坑としたが、地上からポンプ座４２に応急の排水設備７を投入できるものであれば、地表面に対して斜めとなる斜坑であってもよい。また、設備投入坑６は、一つに限られるものではなく、複数設けてもよい。さらに、設備投入坑は、緊急貯水坑道４に貯まった地下水を排水する排水設備を投入できるものであれば、緊急貯水坑道４と地上との間を貫通するものであってもよい。
【００２２】
上述した本発明の実施の形態１である放射性廃棄物の処分施設１において、主要坑道３１や処分坑道３２で湧き出た地下水は、緊急貯水坑道４に流れ込み、貯水槽４３に貯えられる。そして、貯水槽４３に貯えられた水は、排水設備５によって汲み上げられて、処分施設１の外部に排出される（通常時）。
【００２３】
一方、地震、落雷、強風等の災害により、施設外から処分施設１への電力供給が途絶えた場合には、処分施設１の敷地内に配備してある自家発電設備（図示せず）に切り替えることにより、排水設備５の稼働を維持する。なお、短時間の停電であれば、貯水槽（プール）４３の予備貯水量を供することで、通常時と同様の操業が可能である。
【００２４】
さらに、長時間にわたって自家発電設備が機能しない場合には、排水設備５の稼働を維持できなくなり、やがて、貯水槽４３から緊急貯水坑道４に水が溢れることになる。そして、貯水槽４３から緊急貯水坑道４に溢れた水は、図６に示すように、緊急貯水坑道４に貯えられることになる。
【００２５】
このような状態において、電源車を緊急配備等することにより、電力供給が回復しても、ポンプ座４２に設置した排水設備５が不調な場合には、貯水槽４３から地下水を汲み上げることができない。
【００２６】
このような場合には、図７−１に示すように、設備投入坑６のまわりに、電源車７１、排水管ホース７２、電源ケーブル７３（たとえば、ステンレス鋼線で被覆したアーマードケーブル）、排水ポンプ(排水設備)７４を準備する。そして、図７−２に示すように、電源ケーブル７３により、排水ポンプ７４、排水管ホース７２を地表から設備投入坑６の中に吊り下げてポンプ座４２に降ろし、図７−３〜図７−５に示すように、緊急貯水坑道４から地下水を地上に汲み上げる。なお、図７−１〜図７−５において、緊急貯水坑道における貯水水位を異なって表示しているのは、時間の経過に伴う水位上昇と排水ポンプ稼働後の水位低下とを表すためである。
【００２７】
上述した本発明の実施の形態１である放射性廃棄物の処分施設１は、主要坑道３１および処分坑道３２よりも深度が深い位置に設けられ、所定の容積を有するとともに、排水設備５が設置されるポンプ座４２を有する緊急貯水坑道４を設けたので、電力供給が途絶えた場合や自家発電設備が機能しない場合であっても、主要坑道３１や処分坑道３２の水没を所定の期間について回避できる。また、ポンプ座４２に設置した排水設備５が故障した場合であっても、ポンプ座４２と地上との間を貫通する設備投入坑６を用いて応急の排水設備７を新たに投入設置できる。
【００２８】
実施の形態２
図８は、本発明の実施の形態２である放射性廃棄物の処分施設を示す概念図であり、図９は、図８に示した放射性廃棄物の処分施設の詳細を示す断面図である。実施の形態２である放射性廃棄物の処分施設２０１は、必要な容量に応じて複数（図８および図９に示す例では二つ）の緊急貯水坑道２０４ａ，２０４ｂを設けたものである。このように、必要な容量に応じて、複数の緊急貯水坑道２０４ａ，２０４ｂを設けることにより、主要坑道３１や処分坑道３２の水没を所定の期間について回避できる。なお、一つ目の緊急貯水坑道２０４ａと二つ目の緊急貯水坑道２０４ｂとは、斜坑２０４ｃにより接続してある。斜坑２０４ｃは、螺旋状に低くなるように形成してもよいし、直線状に低くなるように形成してもよい。
【００２９】
実施の形態３
図１０は、本発明の実施の形態３である放射性廃棄物の処分施設を示す概念図である。実施の形態３である放射性廃棄物の処分施設３０１は、何らかの事情で、処分坑道３２の勾配を坑口から坑奥に向けて低くなるように設定した場合のレイアウトである。図１０に示すように、処分坑道３２の勾配を坑口から坑奥に向けて低くなるように傾斜している場合には、処分坑道３２の終点（坑奥）に第２の主要坑道３３１を設ける。そして、この第２の主要坑道３３１と緊急貯水坑道４とを斜坑（排水用坑道）３４１で連結する。このように、何らかの事情で、処分坑道３２の勾配を坑口から坑奥に向けて低くなるように設定した場合であっても、第２の主要坑道３３１と斜坑３４１とを設けることにより、湧き出た地下水が緊急貯水坑道４に向かって流すことができる。
【００３０】
実施の形態４
図１１は、本発明の実施の形態４である放射性廃棄物の処分施設の詳細を示す断面図である。実施の形態４である放射性廃棄物の処分施設４０１は、緊急貯水坑道４とは別にポンプ座坑道４０８を設けたものである。ポンプ座坑道４０８は、緊急貯水坑道４につながるものであって、排水設備４０５が設置される。図１１に示す例では、ポンプ座坑道４０８は、主要坑道３１と緊急貯水坑道４との間に設けられ、ポンプ座坑道４０８と主要坑道３１との間は、斜坑４１により接続してある。また、処分施設４０１は、ポンプ座坑道４０８と地上との間を貫通する設備投入坑４０６が設けてある。設備投入坑４０６は、上述した実施の形態１の設備投入坑６と同様、既設の排水設備４０５が不調である場合等に応急の排水設備を投入するためのもで、応急の排水設備が通る大きさで地表面に対して鉛直に設けられている。なお、図１１に示す例は、設備投入坑４０６の地表面側に特別な水害対策を施すものではないが、津波などの水害から設備投入坑４０６を保護すべく、坑口部を取り囲むような防潮堤を地上に設置してもよいし、設備投入坑４０６の地表面側に円筒状の塔体を設けてもよい。また、設備投入坑４０６は、地表面に対して鉛直に設けられる立坑としたが、地上からポンプ座坑道４０８に応急の排水設備を投入できるものであれば、地表面に対して斜めとなる斜坑であってもよい。また、設備投入坑４０６は、一つに限られるものではなく、複数設けてもよい。さらに、設備投入坑は、緊急貯水坑道４に貯まった地下水を排水する排水設備を投入できるものであれば、緊急貯水坑道４と地上との間を貫通するものであってもよい。
【００３１】
また、上述した実施の形態である放射性廃棄物の処分施設では、ポンプ座坑道４０８に設置した排水設備４０５を稼働させるものとしたが、主要坑道３１にポンプ座３１１を設け、排水設備３１２を設置し、通常時は、この排水設備３１２を稼働させる一方、緊急時にポンプ座坑道４０８に設置した排水設備４０５を稼働させるものとしてもよい。
【００３２】
また、排水設備４０５は、緊急時に設備投入坑４０６からポンプ座坑道４０８に投入し、設置するものとしてもよい。
【００３３】
上述した実施の形態１〜４に示した放射性廃棄物の処分施設１，２０１，３０１，４０１は、高レベルの放射性廃棄物を埋設処分するものであるが、非特許文献２に示すように、低レベルの放射性廃棄物についても地下空洞型の処分施設が計画されているので、このような処分施設に本発明を適用することも可能である。
【００３４】
＜非特許文献２＞”放射性廃棄物のホームページ  放射性廃棄物の概要  廃棄物の種類に応じた処分方法  余裕深度処分”［online］、経済産業省  資源エネルギー庁  放射性廃棄物等対策室、［平成２３年９月６日検索］、インターネット＜http://www.enecho.meti.go.jp/rw/gaiyo/gaiyo01.html＞
【符号の説明】
【００３５】
１    放射性廃棄物の処分施設
２    地上施設
３    地下施設
３１    主要坑道
３２    処分坑道
３３    立坑
４    緊急貯水坑道
４１    斜坑
４２    ポンプ座
４３    貯水槽
４４    床版
５    排水設備
５１    吸口
６    設備投入坑
７    応急の排水設備
７１    電源車
７２    排水管ホース
７３    電源ケーブル
７４    排水ポンプ
２０１    放射性廃棄物の処分施設
２０４ａ    緊急貯水坑道
２０４ｂ    緊急貯水坑道
２０４ｃ    斜坑
３０１    放射性廃棄物の処分施設
３３１    第２の主要坑道
３４１    斜坑
４０１    処分施設
４０５    排水設備
４０６    設備投入坑
４０８    ポンプ座坑道
Ｐ    廃棄体
【図１】
0005787160.tif 000002
【図２−１】
0005787160.tif 000003
【図２−２】
0005787160.tif 000004
【図３】
0005787160.tif 000005
【図４】
0005787160.tif 000006
【図５】
0005787160.tif 000007
【図６】
0005787160.tif 000008
【図７−１】
0005787160.tif 000009
【図７−２】
0005787160.tif 000010
【図７−３】
0005787160.tif 000011
【図７−４】
0005787160.tif 000012
【図７−５】
0005787160.tif 000013
【図８】
0005787160.tif 000014
【図９】
0005787160.tif 000015
【図１０】
0005787160.tif 000016
【図１１】
0005787160.tif 000017