NUMO-TR-10-02

地層処分技術開発ニーズの整理～精密調査地区選定に向けて～2010 年 6 月

原子力発電環境整備機構

2010 年 6 月
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NUMO-TR-09-05
NUMO-TR-10-02

地層処分技術開発ニーズの整理～精密調査地区選定に向けて～2010 年 6 月

原子力発電環境整備機構

｢地層処分技術開発ニーズの整理～精密調査地区選定に向けて～

－目
1.

次－

はじめに ........................................................... 1

1.1
1.2

2.

背景 .................................................................. 1
本報告書の目的と構成 .................................................. 3

地層処分技術開発ニーズの策定方針................................... 6

2.1
2.2
2.3

3.

｣

ニーズ策定のための方針 ................................................ 6
精密調査地区選定時基本アクションの体系的整理 .......................... 8
地層処分における技術開発ニーズの導出 ................................. 10

地層処分技術開発ニーズの紹介...................................... 12

3.1 様式１：精密調査地区の選定をサポートする技術等 ....................... 12
3.2 様式２：設計・評価に必要な情報に係わる達成目標レベル，開発課題等の整理 28
3.3 様式３：サポートする技術に係わる達成目標レベル，開発課題等 ........... 32
3.4 特に重要な技術開発の設定理由 ......................................... 52
3.4.1 地質環境調査評価技術 .............................................. 52
3.4.2 工学技術（HLW） ................................................... 53
3.4.3 性能評価技術 ...................................................... 54
3.4.4 TRU 廃棄物処分技術 ................................................ 55

4.

おわりに .......................................................... 57

－図目次－
図 1-1
図 1-2
図 2-1
図 2-2
図 2-3
図 2-4

研究開発機関と緊密に連携した地層処分技術開発の取組み................ 3
サイト選定プロセスにおける精密調査地区選定の位置づけ................ 4
精密調査地区選定に係る業務の流れ .................................... 6
ニーズ策定に係わる基本フロー ........................................ 7
精密調査地区選定に係る選定時基本アクション等概略関連図.............. 9
原環機構ニーズの体系および基盤研究開発全体計画との関係............. 11－表目次－
表 2-1 国の基盤研究開発と原環機構の技術開発の役割分担の考え方.............. 8
表 2-2 選定時基本アクションの概要 ......................................... 10
表 3-1 様式１（１／１５）：精密調査地区の選定をサポートする技術等（地質環境の長期安定性） ......................................................... 13
表 3-2 様式１（２／１５）：精密調査地区の選定をサポートする技術等（人工バリアの設計；HLW）（１／３） ............................................... 14i表 3-3 様式１（３／１５）：精密調査地区の選定をサポートする技術等（人工バリアの設計；HLW）（２／３） ............................................... 15
表 3-4 様式１（４／１５）：精密調査地区の選定をサポートする技術等（人工バリアの設計；HLW）（３／３） ............................................... 16
表 3-5 様式１（５／１５）：精密調査地区の選定をサポートする技術等（地下施設
設計，建設・操業・閉鎖，操業安全）（１／２） ............................ 17
表 3-6 様式１（６／１５）：精密調査地区の選定をサポートする技術等（地下施設
設計，建設・操業・閉鎖，操業安全）（２／２） ............................ 18
表 3-7 様式１（７／１５）：精密調査地区の選定をサポートする技術等（地上施設，建設・操業） ........................................................... 19
表 3-8 様式１（８／１５）：精密調査地区の選定をサポートする技術等（閉鎖後安
全性の評価）（１／４） .................................................. 20
表 3-9 様式１（９／１５）：精密調査地区の選定をサポートする技術等（閉鎖後安
全性の評価）（２／４） .................................................. 21
表 3-10 様式１（１０／１５）：精密調査地区の選定をサポートする技術等（閉鎖後安全性の評価）（３／４） ................................................ 22
表 3-11 様式１（１１／１５）：精密調査地区の選定をサポートする技術等（閉鎖後安全性の評価）（４／４） ................................................ 23
表 3-12 様式１（１２／１５）：精密調査地区の選定をサポートする技術等（人工バリアの設計；TRU）（１／４） ............................................. 24
表 3-13 様式１（１３／１５）：精密調査地区の選定をサポートする技術等（人工バリアの設計；TRU）（２／４） ............................................. 25
表 3-14 様式１（１４／１５）：精密調査地区の選定をサポートする技術等（人工バリアの設計；TRU）（３／４） ............................................. 26
表 3-15 様式１（１５／１５）：精密調査地区の選定をサポートする技術等（人工バリアの設計；TRU）（４／４） ............................................. 27
表 3-16 様式２：設計・評価に必要な情報に係わる達成目標レベル，開発課題等の整理（１／３） ......................................................... 29
表 3-17 様式２：設計・評価に必要な情報に係わる達成目標レベル，開発課題等の整理（２／３） ......................................................... 30
表 3-18 様式２：設計・評価に必要な情報に係わる達成目標レベル，開発課題等の整理（３／３） ......................................................... 31
表 3-19 様式３：サポートする技術に係わる達成目標レベル，開発課題等（地質環境の長期安定性）（１／２） .............................................. 33
表 3-20 様式３：サポートする技術に係わる達成目標レベル，開発課題等（地質環境の長期安定性）（２／２） .............................................. 34
表 3-21 様式３：サポートする技術に係わる達成目標レベル，開発課題等（人工バ
リア(HLW)）（１／３） ................................................... 35
表 3-22 様式３：サポートする技術に係わる達成目標レベル，開発課題等（人工バ
リア(HLW)）（２／３） ................................................... 36
表 3-23 様式３：サポートする技術に係わる達成目標レベル，開発課題等（人工バ
リア(HLW)）（３／３） ................................................... 37ii

表 3-24 様式３：サポートする技術に係わる達成目標レベル，開発課題等（地下施
設（共通））（１／２） ................................................... 38
表 3-25 様式３：サポートする技術に係わる達成目標レベル，開発課題等（地下施
設（共通））（２／２） ................................................... 39
表 3-26 様式３：サポートする技術に係わる達成目標レベル，開発課題等（地上施
設（共通）） ............................................................ 40
表 3-27 様式３：サポートする技術に係わる達成目標レベル，開発課題等（閉鎖後安全性の評価）（１／４） ................................................ 41
表 3-28 様式３：サポートする技術に係わる達成目標レベル，開発課題等（閉鎖後安全性の評価）（２／４） ................................................ 42
表 3-29 様式３：サポートする技術に係わる達成目標レベル，開発課題等（閉鎖後安全性の評価）（３／４） ................................................ 43
表 3-30 様式３：サポートする技術に係わる達成目標レベル，開発課題等（閉鎖後安全性の評価）（４／４） ................................................ 44
表 3-31 様式３：サポートする技術に係わる達成目標レベル，開発課題等（TRU 廃棄物処分）（１／７） ...................................................... 45
表 3-32 様式３：サポートする技術に係わる達成目標レベル，開発課題等（TRU 廃棄物処分）（２／７） ...................................................... 46
表 3-33 様式３：サポートする技術に係わる達成目標レベル，開発課題等（TRU 廃棄物処分）（３／７） ...................................................... 47
表 3-34 様式３：サポートする技術に係わる達成目標レベル，開発課題等（TRU 廃棄物処分）（４／７） ...................................................... 48
表 3-35 様式３：サポートする技術に係わる達成目標レベル，開発課題等（TRU 廃棄物処分）（５／７） ...................................................... 49
表 3-36 様式３：サポートする技術に係わる達成目標レベル，開発課題等（TRU 廃棄物処分）（６／７） ...................................................... 50
表 3-37 様式３：サポートする技術に係わる達成目標レベル，開発課題等（TRU 廃棄物処分）（７／７） ...................................................... 51

iii

1.

はじめに

1.1 背景地層処分技術の確立に向けた研究開発は，1970年代半ばより開始され，1999年には「わが国における高レベル放射性廃棄物地層処分の技術的信頼性－地層処分研究開発第２次取りまとめ－（以下，「第２次取りまとめ」という）」（核燃料サイクル開発機構，1999）と題する重要なレポートが公表されるに至った（当時は核燃料サイクル開発機構（以下，「サイクル機構」という），現在は日本原子力研究開発機構（以下，「原子力機構」という））。このレポートは，わが国における高レベル放射性廃棄物の地層処分について，サイトを特定しないジェネリックな観点から技術的な成立性と信頼性を提示したものであり，
原子力委員会によって，「第２次取りまとめには，我が国における地層処分の技術的信頼性が示されるとともに，処分予定地の選定と安全基準の策定に資する技術的拠り所となることが示されていると評価する。このことから，第２次取りまとめは地層処分の事業化に向けての技術的拠り所となる」との評価が示された（原子力委員会原子力バックエンド対策専門部会，2000）。また，同レポートにおいて，地層処分場を閉鎖した後の長期安全性を確保するためには，①地層処分にとって適切な地質環境を選定すること，②選定された地質環境に対して人工バリアや処分施設を適切に設計・施工すること，③構築された地層
処分システムの安全性を評価すること，の３つの方策が重要であることが示された。
わが国において高レベル放射性廃棄物の地層処分が技術的に成立することが示されたことを受けて，2000 年に「特定放射性廃棄物の最終処分に関する法律」（以下，「特廃法」という）が制定され，同法に基づき地層処分の事業主体として原子力発電環境整備機構（以下，「原環機構」という）が設立された。
2007 年の特廃法改正に伴い，TRU 廃棄物 1の一部も地層処分の対象とされ，原環機構の事業に加えられた。原環機構の業務は，地層処分を事業として安全に行うことであり，その最初の取り組みは，国民の理解を得て，適切な処分施設の建設地を選定することである。
この選定については，特廃法により，３段階の選定過程（①概要調査地区選定，②精密調査地区選定，③最終処分施設建設地選定）を経て行うこととされている。
2002 年，原環機構は地層処分に明らかに適さない地域を含まないように概要調査地区を選定する上で考慮する事項と評価の考え方等を明示し（原子力発電環境整備機構，2002），
全国から最終処分施設の設置可能性を調査する区域の公募を開始したが，まだ応募に基づく調査は開始されていない。また，2007 年 11 月に公表された「放射性廃棄物小委員会報
告書

中間とりまとめ」（総合資源エネルギー調査会原子力部会廃棄物小委員会，2007）を

1

再処理工場や MOX 燃料工場の操業および解体に伴って発生する低レベル放射性廃棄物。ウランより原子番号が大きい放射性核種（TRU 核種：Trans-uranic nuclides）を含む廃棄物であることから TRU 廃棄物と呼ばれる。このうち，TRU 核種などを一定量以上含むものなどが地層処分の対象となるが，原環機構はこれを「地層処分低レベル放射性廃棄物」と呼ぶこととしている。

1

受け，国が市町村に対して文献調査の実施を申し入れる方式も併用されることとなった。
原環機構が設立されて以降の地層処分技術開発は，原子力長期計画や，原子力政策大綱
において，「NUMO には，高レベル放射性廃棄物の最終処分事業の安全な実施，経済性および効率性の向上などを目的とする技術開発を計画的に実施していくことを期待する。また，日本原子力研究開発機構を中心とした研究開発機関は，深地層の研究施設等を活用して，深地層の科学的研究，地層処分技術の信頼性向上や安全評価手法の高度化等に向けた基盤的な研究開発，安全規制のための研究開発を着実に進めるべきである」，と述べられている（原子力委員会，2000；原子力委員会，2005）。この役割分担に沿って，原環機構は，安全に事業を進めるための技術の開発や，処分事業を進めていく上で必要となる経済性や効率性の向上を目指した技術の開発を実施している。一方，国および研究開発機関が，地層処分に関する研究開発を計画的，かつ効率的に実施するための調整を継続的に行うこと「調を目的として，2005 年に資源エネルギー庁が地層処分基盤研究開発調整会議 2（以下，整会議」という）を設置した。調整会議では，国の基盤研究開発を対象とした全体計画を策定し（資源エネルギー庁・日本原子力研究開発機構，2006a, b, 2009a, b），各研究開発機
関は技術基盤の継続的な強化を目指して研究開発を進めている（図 1-1 参照）。原環機構
は，調整会議の設置時からオブザーバーとして運営会議，統合ワーキンググループ，各分
野ワーキンググループに参加し，処分事業の計画や，原環機構の技術開発ニーズを個別に提示し，それらは，2006 年に取りまとめられた全体計画（資源エネルギー庁・日本原子力
研究開発機構，2006a, b）にも反映された。
また，原子力委員会政策評価部会の提言（原子力委員会，2008）において，原環機構は研究開発機関等において行われている基盤研究開発の実施内容に反映されるべき技術的要求事項を明確に示すなどにより，研究開発機関等との連携・協力においてリーダーシップを発揮できるよう，技術開発の企画・推進・評価能力を一層充実していくことが求められた。それを受け，原環機構は 2009 年より調整会議の構成機関となり，研究開発機関との連携がより一層強化された。原環機構と研究開発機関との連携・協力により進められてきた技術開発により，サイト選定の最初の段階である概要調査地区選定段階（文献調査段階）に必要な技術が整備された。現在は，サイト選定の２段階目である精密調査地区選定段階（概要調査段階）のための技術開発を着実に進めており，この段階で必要な技術を確実に達成できるように原環機構のニーズを整理して公表することとした。

2

資源エネルギー庁が設置した地層処分基盤研究開発調整会議には，原子力機構，（財）電力中央研究所（以下，「電中研」という），（財）原子力環境整備促進・資金管理センター（以下，「原環センター」という），（独）
産業技術総合研究所（以下，「産総研」という），（独）放射線医学総合研究所（以下，「放医研」という）が参加している（2009 年度現在）。

2

原子力発電環境整備機構
事業の進展を踏まえた技術開発ニーズの整理
基盤研究
開発実施分

原環機構実施分事業化技術開発計画の策定
事業化技術の開発
研究開発の進捗･成果の確認
技術開発ニーズの提示
経済産業省
原子力安全・保安院

成果の提示

ニーズの提示原子力安全基盤機構など地層処分基盤研究開発調整会議
日本原子力研究開発機構（JAEA）
資源エネルギー庁調査等事業実施機関
成果の提示

国の基盤研究開発

国の規制研究

図 1-1

研究開発機関と緊密に連携した地層処分技術開発の取組み

1.2 本報告書の目的と構成
地層処分事業は，前述した３つのサイト選定段階，処分場の建設，操業，閉鎖を経て事業廃止に至る段階に分けられる。サイト選定で 20 年程度，処分場の建設と操業を併せて60 年程度，処分場の閉鎖で 10 年程度が見込まれ，事業全体では 100 年に及ぶ長期プロジ
ェクトとなる。このため，あらかじめ事業全体を俯瞰し，各段階での目標とそれを達成するための長期・短期的な取り組みを明確にし，必要な技術開発を計画的かつ段階的に進めていくことが重要となる。そこで，地層処分の事業者である原環機構が，技術開発ニーズをあらためて体系的に整理して公表することで，国が実施する基盤研究開発，原環機構が実施する事業化技術開発が計画的かつ的確に実施されることは極めて有効である。
本報告書では，概要調査地区選定に必要な技術の基盤は完了していることから，精密調査地区選定時に必要な技術開発の優先度を高く位置づけ，必要な技術を確実に事業で使えるように，達成目標レベルを設定し，目標レベルと現状技術レベルの分析に基づき技術開発へのニーズを体系的に整理している。精密調査地区選定段階における安全確保に係わる目標として，原環機構は，以下の３項目を挙げている（原子力発電環境整備機構，2010）。
① 自然現象の著しい影響の回避② 長期安全性確保の見通し③ 事業期間中の安全性確保の見通し
これらの安全確保に係わる目標を達成するための主要な実施事項として，「精密調査地
区選定上の考慮事項への適合性確認」および「レファレンス処分場概念の構築」などを挙3げている。このため，精密調査地区選定時までには，地質環境を適切に調査・評価できる技術が整備されていることに加え，その時点までの調査結果等に基づき，安全性と実現性の見通しがある処分場概念を提示できることが極めて重要である。
図 1-2 に示すように，概要調査結果に基づき安全性確保の見通しを得て，関係者の合意も得た上で精密調査地区の選定を行い，次のサイト選定段階である精密調査の段階へと移行する。精密調査の段階では，地上からの調査と地下調査施設を用いての調査を合わせて
概ね 15 年程度の時間をかけて入念な調査を行う。したがって，精密調査の段階における時
間的にも経済的にも大きな投資を考慮すると，精密調査地区選定時までにその地点における地質環境の長期的な安定性と地層処分場の技術的成立性について，原環機構が自信を持って判断できることが極めて重要である。なお，現状は地点を特定できないことから，わが国の幅広い地質環境を考慮しつつ，精密調査地区選定に必要なジェネリックな技術に着目して技術開発を進めている。

H20年代中頃目途

建
設

図 1-2

▲事業許可取得▲事業許可申請

ボーリング調査等

H40年代後半目途

安全審査

最終処分施設建設地選定

概ね15年

精 密調査

精密調査地区選定

概ね4年

概 要調 査

文献調 査

応 募

概要調査地区選定

公 募
概ね2年

H40年前後目途

地下調査施設サイト選定プロセスにおける精密調査地区選定の位置づけ

4

本書は本章を含めて四つの章から構成されている。

第２章では，精密調査地区選定に向けた地層処分技術開発ニーズの策定方針を説明し，現時点で技術開発の焦点を当てている精密調査地区選定のための基本アクションを体系的に整理して示すとともに，原環機構のニーズを導出する考え方・手順を示す。
第３章では，原環機構からの技術開発ニーズを示し，開発課題の体系的分類，優先度，役割分担等について示すとともに，特に重要な技術開発ニーズについては，設定の理由を示す。
第４章では，「おわりに」として今後の技術開発ニーズの整理に対する考え方などを示
す。

5

2.

地層処分技術開発ニーズの策定方針

2.1

ニーズ策定のための方針

概要調査の段階では，「精密調査地区の選定」がその段階における事業目標であり，原環機構は，「精密調査地区選定段階における安全確保に係わる目標」として，「自然現象の著しい影響の回避」，「長期安全性確保の見通し」，「事業期間中の安全性確保の見通し」を設定し，これらの目標を達成するための主要な実施事項として，「精密調査地区選定上の考慮事項への適合性の確認」および「レファレンス処分場概念の構築」などを設定した（原環機構，2010）。概要調査の段階における業務の流れを図 2-1 に示す。

精密調査地区選定上の考慮事項の策定
この段階での事業目標

概要調査計画の立案

この段階での主な実施事項
上記以外の実施事項

地上からの調査（ボーリング調査など）の実施

地質環境モデルの更新

レファレンス処分場概念の構築

精密調査地区選定上の考慮事項への適合性の確認

報告書の作成（概要調査に関する法定報告書など）

精密調査地区の選定

図 2-1

精密調査地区選定に係る業務の流れ（原子力発電環境整備機構，2010）

精密調査地区選定段階における技術開発ニーズの導出に当たっては，この段階での安全確保の目標を達成するための主要な実施事項と３つの安全確保策（①適切なサイト選定と確認，②処分場の設計・施工などの適切な工学的対策，③地層処分システムの長期安全性の評価）との関連付けを行い，それぞれの実施事項に必要な情報や技術を明確化した。そして，この段階までに達成しておくべき技術の目標レベルを明確にして，基盤研究開発機
関へのヒアリングなどに基づいて現状の技術レベルを明らかにし，達成目標と現状技術の差を分析して開発課題を設定した。策定したニーズを基盤研究開発と事業実施のための技術開発に分類し，基盤研究開発分野については研究開発機関に対して基盤研究開発へのニ6

ーズとして提示し，事業実施のための技術開発については原環機構が目標レベルの達成を目指して計画的に技術開発を進めている。図 2-2 に，ニーズ策定の基本フローを示す。また，開発課題の役割分担の設定においては，国の基盤研究開発と実施主体である原環機構との技術開発の視点の違いについては，表 2-1 に示すように役割分担の考え方を整理している。なお，表 2-1 中に図示しているように，国の基盤研究開発と原環機構の中間付近に位置する課題の分担は，必ずしも明確ではない。

各段階における事業目標
安全確保にかかわる目標

目標達成に向けた実施事項

必要な技術・情報の明確化

達成目標レベル／現状の技術レベル／開発課題の設定

開発課題の分類（基盤研究開発／事業実施のための技術開発）
事業実施のための技術開発

基盤研究開発基盤研究開発機関にて実施

図 2-2

原環機構にて実施

ニーズ策定に係わる基本フロー（原子力発電環境整備機構，2010）【原環機構の技術開発の考え方】○実施主体としての段階的アプローチの構築（技術選択，品質保証等の考え方）○既存の技術（国の基盤研究開発の成果等）の体系化による実施の観点で合理性のある調査・評価手法の構築- 初期段階（文献調査等）で直接活用する方法論・ツールの体系化- 次段階（概要調査等）で必要な個別の方法論，技術・ツールの実用的視点での開発【国の基盤研究開発の考え方】○客観性のある科学技術的基盤情報の体系的提示○深地層の研究施設での一連の技術の適用性検討／実際の地質環境への適用を伴う技
術開発○長期的な視点に立った新技術開発
7表 2-1

国の基盤研究開発と原環機構の技術開発の役割分担の考え方（資源エネルギー庁・日本原子力研究開発機構，2006a, b, 2009a, b）に一部加筆
国の基盤研究開発

原環機構の技術開発

原子力政策

深地層の研究施設等を活用して，深最終処分事業の安全な実施，合理性お大綱（平成地層の科学的研究，地層処分技術のよび経済性の向上等を目的とする技

17 年 10 月） 信頼性向上や安全評価手法の高度化
より術開発等に向けた基盤的な研究開発

高レベル放
射性廃棄物
の地層処分
基盤研究開
発に関する
全体計画

2.2 精密調査地区選定時基本アクションの体系的整理
精密調査地区選定段階における安全確保にかかわる目標を達成するために実施すべき主要な事項として，「精密調査地区選定上の考慮事項への適合性確認」と「レファレンス処
分場概念の構築」があり，これらを３つの安全確保策，①適切なサイト選定と確認，②処分場の設計施工などの適切な工学的対策，③地層処分システムの長期安全性の評価と対応
づけて，この段階における選定時基本アクションを体系的に整理する。選定時基本アクシ
ョンとは，精密調査地区選定時における意思決定または次段階の準備として実施する基本的な行為である。
具体的には，「精密調査地区選定上の考慮事項への適合性確認」と安全確保策との対応
は，「①適切なサイト選定と確認」の観点から，火成活動，断層活動，隆起・侵食に対する長期評価を行い，自然現象の著しい影響を回避できることを示すことが必要であると考え，「長期安定性評価」というカテゴリーの中で選定時基本アクションを導出した。その上で，「②処分場の設計施工などの適切な工学的対策」，「③地層処分システムの長期安全性の評
価」の観点から，地質環境が地層処分システムの成立性に有意な影響を及ぼさないことを8示すことが必要であると考える。
「レファレンス処分場概念の構築」と安全確保策との対応は，「②処分場の設計施工な
どの適切な工学的対策」の観点から，人工バリア概念設計，地下施設概念設計，地上施設・構外輸送システム概念設計，建設・操業・閉鎖システム概念設計を行い，工学的成立性を提示できることが必要であると考え，「工学的成立性提示」というカテゴリーの中で選定時
基本アクションを導出した。また，「 ③地層処分システムの長期安全性の評価」の観点から，
閉鎖後安全性評価を行い，長期安全性確保の見通しを示せることに加え，建設・操業時安全性評価を行い，事業段階での安全性確保の見通しを示せることが必要であると考え，「安
全性評価」というカテゴリーの中で選定時基本アクションを導出した。
また，「工学的成立性提示」および「安全性評価」という選定時基本アクションを実行するために必要なインプット情報としては，調査に基づき地質環境の特性を適切に表現した地質環境モデル，隆起・侵食，熱・熱水，断層活動等に係る地質環境の長期的な変動，および廃棄体特性が挙げられる。これらの必要なインプット情報を取得するために，概要
調査段階では①地質長期安定性調査，および②地質環境特性調査を実施する。
以上を整理して，この段階における調査項目，インプット情報，選定時基本アクションを体系的に整理したものを図 2-3 に示す。同図に示した選定時基本アクションを必要なレベルで実施することにより，精密調査地区選定を確実に実施できると考える。また，選定時基本アクションの概要を表 2-2 に示す。

前提条件の把握調査

地質長期安定性調査

地質環境特性調査

選定時基本アクション
長期安定性評価
火成活動長期
火成活動長期
安定性評価
安定性評価

工学的成立性提示，安
全性評価のインプット

隆起・侵食，
熱・熱水，断層
活動等の長期変動

工学的成立性提示
人工バリア概念設計
人工バリア概念設計

SDM（地質環
境モデル）

廃棄体特性

：選定時基本アクション

地下施設概念設計
地下施設概念設計
地上施設・構外輸送
地上施設・構外輸送
システム概念設計
システム概念設計
建設・操業・閉鎖
建設・操業・閉鎖
システム概念設計
システム概念設計

自然環境調査断層活動長期
断層活動長期
安定性評価
安定性評価
隆起・沈降、侵隆起・沈降、侵食活動長期安食活動長期安
定性評価
定性評価
安全性評価
閉鎖後安全性評価
閉鎖後安全性評価
建設・操業時建設・操業時
安全性評価
安全性評価
その他評価
経済性評価
経済性評価
社会的合意形成
社会的合意形成
環境影響評価・
環境影響評価・保全対策検討
保全対策検討

精密調査地区選定
精密調査地区選定

図 2-3

精密調査地区選定に係る選定時基本アクション等概略関連図9

表 2-2

選定時基本アクションの概要

精密調査地区選定時基本アクション名称
人工バリアの概念設計

地下施設の概念設計
レファレンス
処分場概念の工学的成立性の提示（工学的成立性提示）

地上施設・構外輸送システムの概念設計

建設・操業・閉鎖システムの概念設計

レファレンス
閉鎖後安全性の評価
処分場概念の安全性の提示（安全性評価） 建設・操業時安全性の評価
地質環境の長期安定性評価（長期安定性評価）

火成活動の長期安定性評価
断層活動の長期安定性評価
隆起・侵食の長期安定性評価
環境影響評価・保全対策検討

その他

社会的合意形成に係る事項の
検討
経済性評価

概要
サイトの環境に適した，所定の安全機能を有する人工バリアの概念設計を実施する。
地表からの調査結果に基づいて，候補岩体と処分深度を設定
し，地下施設のレイアウト（パネル配置，アクセス坑道の配置，HLW・TRU 廃棄物の併置等），および地下坑道の概念設計を実施する。
主要施設（廃棄体受入・検査施設，オーバーパック溶接封入施設等），付帯施設（排水処理施設等）について概念設計を実施する。また，輸送システム（港湾，アクセス道路）の概念設計を実施する。
地上・地下施設，人工バリアの仕様に基づいて，建設・操業・
閉鎖システムの概念設計を実施する。なお，本概念設計には，
自然災害（地震，津波，台風，落雷等），火災，爆発，転倒，落下，落盤，放射線防護（放射線管理区域，ラドンによる被ばく）等に対する地上施設・地下施設の建設・操業・閉鎖時の安全対策の概念設計を含む。
長期において想定される地質環境やニアフィールド環境の変化を踏まえ，線量評価等により，閉鎖後の安全性が長期に確保されることを確認する。
線量評価等により，建設・操業時についての安全性が確保されることを確認する。
将来にわたって，地層処分施設がマグマの貫入・噴出による
直接的な破壊を受けないことを確認する。
将来にわたって，地層処分施設が断層の活動により直接的な破壊を受けないことを確認する。
将来にわたって，地層処分施設が地表に露出しないことを確認する。
環境影響評価・保全対策実施により，事業に伴う環境への著しい影響が避けられることを確認する。
必要とされる場合に備え，マーカー設置，記録の保存が実施可能であることを確認する。
拠出金相当額で処分ができることを確認する。

2.3 地層処分における技術開発ニーズの導出
原環機構のニーズを導出するに当たり，ニーズ整理の分野を，①工学的成立性，②閉鎖後安全性の評価，③地質環境の長期安定性評価，④その他に分類し，様式１として整理した。その中で，個別の実施項目毎に，設計・評価に必要な情報は何か，実施項目をサポートする技術は何かを明確にした。
様式１から導出された設計・評価に必要な情報の個々の項目については，達成目標レベルを明確にし，現状技術レベルとの比較分析に基づき，様式２として開発課題を整理した。
様式１から導出されたサポートする技術の個々の項目については，達成目標レベルを明確にし，現状技術レベルとの比較分析に基づき，様式３として開発課題を整理した。様式
３の構造は，様式１で整理した分野別の項目と対応づけている。
10

様式１，２，３で示す原環機構のニーズと基盤研究開発全体計画との対応を図 2-4 に示す。

＊）＊）：制度的管理技術等は，社会合意形成に係る重要な技術であるが，本報告書では対象外とする。

図 2-4

原環機構ニーズの体系および基盤研究開発全体計画との関係

11

3. 地層処分技術開発ニーズの紹介
3.1 様式１：精密調査地区の選定をサポートする技術等
精密調査地区選定時の選定時基本アクションを大・中・小・細目に区分し，個々の細目に対して要件を抽出し，要件を達成するための個別のアクション，個別アクションを実施するために必要なサイト情報及びサポートする技術を一覧表にして示した。
選定時基本アクションの最上位にくる大項目としては，「自然現象の著しい影響の回避」，「精密調査地区選定のための確認」を挙げた。また，大項目に対する中項目として，前者に対しては「地質環境の長期安定性評価」を挙げ，後者に対しては「レファレンス処分場
概念の工学的成立性の提示」及び「レファレンス処分場概念の安全性の提示」を挙げた。
なお，選定時基本アクションおよび個別アクションは，高レベル放射性廃棄物と TRU
廃棄物に共通のものであるが，いずれかに特化した内容の場合には，その旨が分かるように示した。
様式１の表は，大別して次の６つのカテゴリーに分類した。
①地質環境の長期安定性②人工バリアの設計（HLW）③地下施設設計，建設・操業・閉鎖，操業安全④地上施設，建設・操業⑤閉鎖後安全性の評価⑥人工バリアの設計（TRU）
様式１として整理した表を，表 3-1～表 3-15 に示す。

12

表 3-1

様式１（１／１５）：精密調査地区の選定をサポートする技術等（地質環境の長期安定性）＊[ＨＬＷ] 高レベル放射性廃棄物に特化した内容，[ＴＲＵ] ＴＲＵ廃棄物に特化した内容，特に記述がない限りは共通

選定時基本アクション

要件

大項目

小項目

サポートする技術

中項目

小項目

自然現象

地質環境の

火成活動の

・将来にわたって，地火山活動の長期評価

1. 従来手法の組合わせによる一連の火成

の著しい

長期安定性

長期安定性

層処分施設（地下施設）

・新規火山（新たなマグマ供給系）が発

活動評価

影響の回

評価

評価

がマグマの貫入・噴出生する場所，規模，時期，可能性等①広域の過去～第四紀の火山の時空間的なによる直接的な破壊を・既存火山（既存のマグマ供給系）から活動特性の評価

受けないことマグマが移動・到達する範囲，規模，時②広域の火山活動に関連する地殻～マント期，可能性等ル内構造と地殻変動の評価

避細目

個別アクション

大項目③第四紀火山の活動特性と形成発達史の評
価④火山体の地下構造とマグマ移動性の評価
2. 従来手法を補足するための評価
・確率論的な評価

13

断層活動の

・将来にわたって，地断層活動の長期評価

1. 従来手法による活断層評価

長期安定性

層処分施設が断層の活・活断層等の分布・性状，活動性，およ・活断層帯，活褶曲・活撓曲帯，伏在活断評価

動による直接的な破壊

び将来の発生場所，規模，時期，可能性

層等の分布，活動性の評価を受けないこと等

2. 従来手法を補足するための評価
・変動地形が明瞭でない活断層，伏在断層
等の分布，活動性の評価
・活動間隔の長い活断層の評価（地質断層の再活動性の評価），活断層の分岐・伸展等の評価
・確率論的な評価

隆起・侵食の・将来にわたって，地隆起・侵食の長期評価

1. 従来手法による隆起・侵食量の評価

長期安定性

層処分施設が地表に露・将来の隆起・沈降量，侵食量とそれら

2. 従来手法を補足するための評価

評価

出しないことの分布・段丘が分布しない地域の評価
・気候・海水準変動を考慮した評価
・地形変化を考慮した評価

地質環境の火成活動，断・安全評価側のニーズ

・10 万年を超える将来を対象とした評価

・決定論的評価

超長期評価

層活動，隆

に対応できることに対する考え方の根拠の整備

・確率論的評価

起・侵食の超長期評価

表 3-2

様式１（２／１５）：精密調査地区の選定をサポートする技術等（人工バリアの設計；HLW）（１／３）＊[ＨＬＷ] 高レベル放射性廃棄物に特化した内容，[ＴＲＵ] ＴＲＵ廃棄物に特化した内容，特に記述がない限りは共通

選定時基本アクション

要件

個別アクション

設計・評価に必要な情報サポートする技術

大項目

中項目

小項目

細目

大項目

小項目

精密調査地

レファレン

人工バリア

オーバーパ

・候補サイトに適合した・候補サイトの環境条件

・岩盤力学特性・オーバーパック設計手

区選定のた

ス処分場概

の概念設計

ックの概念

処分場概念を構築できるに適合したオーバーパッ

・岩盤水理特性

法

めの確認

念の工学的

[HLW]

設計

こと

クの仕様設定に必要な設・地温勾配・ニアフィールド環境影成立性の提計手法が構築されている

・地化学特性

響評価技術

示

こと
・地化学特性・腐食挙動評価技術

・地化学特性・腐食挙動評価技術

・設計手法の構築

・放射性核種の物理的な・母材が耐食性を有する・オーバーパック材料の閉じ込め（所定期間，ガこと

選定

ラス固化体と地下水の接・腐食挙動評価が容易で・腐食代および放射線遮触を避けること）

あることが望ましい蔽厚みの設定・腐食挙動に対する放射線影響評価技術14

・母材の耐食性の評価

・地化学特性・腐食挙動評価技術

・オーバーパックの破壊

・外荷重に対する設計（耐・岩盤力学特性・オーバーパック力学挙を避けること圧代等の設定）動評価技術

・溶接部が耐食性を有す

・耐食性を有する溶接技

・遠隔溶接封入・検査技

ること

術の選定
・溶接部の耐食性の評価

術・地化学特性・溶接部腐食挙動評価技
術・ガラス固化体の発熱に・オーバーパック材料のより材料特性が著しく変選定・腐食挙動評価技術

化しないこと・他の人工バリアの安全・熱膨張に伴うガラス固・オーバーパック内空間

・オーバーパック設計手

機能に著しい影響を与え化体の破壊を避けることの設計

法

・製作・施工に支障がな

・経済性，製作性，材料・オーバーパック材料の・オーバーパック製作技

いことの調達性を考慮してオー

選定

術

バーパックが合理的に製・母材の製作方法の選定

・オーバーパック製作技

・溶接技術の選定

・遠隔溶接封入・検査技

・オーバーパックの地上・オーバーパックの重量，・オーバーパック設計手

および地下での搬送・定形状およびハンドリング法

置に支障がないこと

方法を考慮した把持部のないこと作できること・遠隔による溶接封入作

術

業に支障がないこと術設計

表 3-3様式１（３／１５）：精密調査地区の選定をサポートする技術等（人工バリアの設計；HLW）（２／３）＊[ＨＬＷ] 高レベル放射性廃棄物に特化した内容，[ＴＲＵ] ＴＲＵ廃棄物に特化した内容，特に記述がない限りは共通

選定時基本アクション

要件

個別アクション

設計・評価に必要な情報サポートする技術

大項目

中項目

小項目

細目

大項目

小項目

精密調査地

レファレン

人工バリア

緩衝材の概

・候補サイトに適合した・候補サイトの環境条件

・岩盤力学特性・緩衝材設計手法

区選定のた

ス処分場概

の概念設計

念設計

処分場概念を構築できるに適合した緩衝材の仕様

・岩盤水理特性・緩衝材基本特性評価技

めの確認

念の工学的

[HLW]

こと

設定に必要な設計手法が

・地温勾配

術

構築されていること

・地化学特性

成立性の提示

・設計手法の構築

・放射性核種の移行を抑・緩衝材内での地下水の・処分環境において核種・地化学特性・緩衝材設計手法

制すること

移動を抑制すること

移行が拡散支配となるよ・岩盤水理特性・緩衝材基本特性評価技

うに材料を設計する術

・施工時の隙間の地下水

・施工時の隙間が核種移・地化学特性・緩衝材設計手法の移動を抑制すること

行上拡散支配となるよう・岩盤水理特性・緩衝材基本特性評価技・地化学特性・緩衝材設計手法に材料を設計する・コロイドの透過を抑制

・コロイドが透過しない

すること

ように材料を設計する

術
・緩衝材基本特性評価技
術

15

・コロイド移行特性評価
・オーバーパックを機械・膨潤圧・圧密反力によ・膨潤圧・圧密反力がオ

・岩盤力学特性・緩衝材設計手法

的な破壊から保護するこるオーバーパックの破壊

ーバーパックを破壊しな・地化学特性・緩衝材基本特性評価技とが起こらないこといように設計する・岩盤の変形によるオー・岩盤変形を緩衝できる・岩盤力学特性・緩衝材設計手法

バーパックの破壊が起こように材料と寸法を設計

・地化学特性・緩衝材基本特性評価技

らないこと

する

・周囲の岩盤を破壊しな・膨潤圧・圧密反力によ・膨潤圧・圧密反力が岩・岩盤力学特性・緩衝材設計手法

いことり岩盤の破壊・亀裂の開盤の最小主応力を十分に・地化学特性・緩衝材基本特性評価技

口が起こらないこと

下回るように設計する術・製作・施工に支障がな

・所定の緩衝材が経済性

・緩衝材製作方法の設定

・遠隔搬送・定置技術

いことや施工性等を考慮して合術

術

・緩衝材基本特性評価技

理的に製作できること

術・廃棄体・緩衝材の搬送・・緩衝材の材質および形・岩盤水理特性

定置に支障がないこと

状を考慮した搬送定置方・地化学特性・材料が安定的に確保可・ベントナイト材料の確能であること保法の設定

・遠隔搬送・定置技術

表 3-4様式１（４／１５）：精密調査地区の選定をサポートする技術等（人工バリアの設計；HLW）（３／３）＊[ＨＬＷ] 高レベル放射性廃棄物に特化した内容，[ＴＲＵ] ＴＲＵ廃棄物に特化した内容，特に記述がない限りは共通

選定時基本アクション

要件

個別アクション

設計・評価に必要な情報サポートする技術

大項目

中項目

小項目

細目

大項目

小項目

精密調査地

レファレン

人工バリア

処分システ

・所定の機能を長期間維・緩衝材の基本材料が処・緩衝材仕様に対する緩・岩盤力学特性・ニアフィールド現象の

区選定のた

ス処分場概

の概念設計

ムの長期挙

持すること

分環境において長期的に衝材の長期挙動，ガス移・岩盤水理特性

総合的な理解・評価に関

めの確認

念の工学的

[HLW]

動の理解

著しい変化を起こさない

行挙動等の影響の確認

・地温勾配

する技術

・地化学特性・熱―水―応力―化学連・岩盤透気特性

成現象評価技術

・亀裂情報

・高温環境下における緩

成立性の提
示

こと

衝材の長期挙動・特性の理解・評価に関する技術・オーバーパック―緩衝材の相互作用の理解・評価に関する技術・セメント―ベントナイ
ト相互作用の理解・評価

16

に関する技術・オーバーパック沈下・腐食膨張挙動の理解・評価に関する技術・偏膨潤・不均一膨潤等の理解・評価に関する技
術
・岩盤変形に伴う人工バ
リア領域の変形挙動評価
技術
・緩衝材の流出・侵入挙動の理解・評価に関する技術
・ガス移行挙動の理解・評価に関する技術

表 3-5様式１（５／１５）：精密調査地区の選定をサポートする技術等（地下施設設計，建設・操業・閉鎖，操業安全）（１／２）＊[ＨＬＷ] 高レベル放射性廃棄物に特化した内容，[ＴＲＵ] ＴＲＵ廃棄物に特化した内容，特に記述がない限りは共通
選定時基本アクション

要件

大項目

個別アクション

小項目

設計・評価に必要な情報サポートする技術

17

大項目

中項目

小項目

細目

精密調査地

レファレン

地下施設の

性能評価の

・性能評価による処分場位・地下水流動特性（狭域） ・性能評価技術

区選定のた

ス処分場概

概念設計

観点からの

置・深度の適切性の確認

・地球化学特性

めの確認

念の工学的

検討

成立性の提

空洞安定性

・坑道の空洞安定・建設・操業期間中を通し・各坑道の概念設計および空・岩盤力学特性示の観点から性に支障がないて坑道が安定的に維持され洞安定性の評価

の検討

こと

ること

熱設計の観

・人工バリアに対・[HLW] 緩衝材の温度が著・処分坑道の離間距離・廃棄・岩盤力学特性点からの検して熱的な影響

しく高温にならないこと

体ピッチの設定・岩盤熱特性討や化学的な影響・[TRU] 充填材の温度が著・処分坑道の離間距離・発熱

・岩盤力学特性を与えないこと

しく高温にならないこと

性廃棄体定置数の設定

・岩盤熱特性

熱影響評価技術

併置処分の・HLW と TRU 廃・処分場間で熱，有機物，

・最適な離間距離，最適な配・熱特性・硝酸塩等の相互作用評

観点からの棄物処分場の双硝酸ナトリウム，高アルカ

置等工学的対策のオプショ

・岩盤水理特性（透水係

価技術

検討

方において，著し

リ性プルーム等により，相ン・または組み合わせの技術

数等）

い相互影響がな

互に処分場の安全性に著し的可能性の明確化

・地形（動水勾配）

いこと（双方の処い影響がないこと・精密調査地区候補区域の地・物質移動特性（収着・分場性能に及ぼ質環境条件，地質構造条件下

拡散）す影響が小さいで各影響範囲の時間的・空間・岩盤物理特性（密度，こと）

的挙動を評価し，影響回避に

有効間隙率）

・坑道設計
・掘削時・操業時空洞安
定性評価技術必要となる離間距離のクライ・岩盤亀裂断層分布特性

・処分場の建設・操業およ

テリアの明確化・岩盤水理特性（透水係び閉鎖後の期間において・離間距離を合理的に評価す

数等）

HLW/TRU 廃棄物処分場近るために必要な科学的知見の・地形（動水勾配）

傍あるいは広域での地下水

蓄積・物質移動特性（収着・流動状況や応力場に対して・離間距離確保が困難な場合

拡散）

著しい影響を与えないことを想定し，工学的対策（プラ・岩盤物理特性（密度，グ，断層破砕帯による処分パ

有効間隙率）

ネル分断）の効果の把握

・岩盤亀裂断層分布特性

・影響を緩和するための適切なパネル配置設計および操業
工程の明確化・熱解析・連成解析技術
・セメント系充填材への表 3-6様式１（６／１５）：精密調査地区の選定をサポートする技術等（地下施設設計，建設・操業・閉鎖，操業安全）（２／２）＊[ＨＬＷ] 高レベル放射性廃棄物に特化した内容，[ＴＲＵ] ＴＲＵ廃棄物に特化した内容，特に記述がない限りは共通
選定時基本アクション

要件

個別アクション

小項目

設計・評価に必要な情報サポートする技術

大項目

中項目

小項目

細目

大項目

精密調査地

レファレン

建設・操業・

地下施設建

・地下施設建設に係る工法

・地下施設建設に係る工法計画・掘削工法計画・評価技術

区選定のた

ス処分場概

閉鎖システ

設の観点か

について，技術の実現性がの実現性の確認・支保工法計画・評価技術

めの確認

念の工学的

ムの概念設

らの確認

得られていること成立性の提計・ズリ出し等の計画・評価技術

・地下施設建設に係る工法

・グラウト・支保工等が閉鎖後・湧水対処等の計画・評価技術が閉鎖後安全性に著しい影

安全性に著しい影響を与えな・換気・排水・冷房等計画・評価

響を与えないこといことの確認技術

操業の観点

・地下施設の建設作業と廃・廃棄体・廃棄体パッケージ・・遠隔搬送・定置技術からの検討

棄体・廃棄体パッケージ・

人工バリアの搬送・定置に係る・定置作業計画・評価計画

人工バリアの搬送定置作業工法計画の実現性の確認・搬送作業物流計画・評価技術

示が相互に支障を与えないこ・人工バリア搬送・定置技術と18・建設時・操業時の作業環

・換気・排水・冷房等計画・評・換気・排水・冷房等計画・評価

境が維持されていること

価

技術

操業安全の

・放射線防護対策が取れる

・放射線防護計画・対策の策定

・放射線管理計画・評価技術

観点からの

こと

・廃棄体・廃棄体パッケージ落・廃棄体落下事故等の評価技術

検討

下時の評価
・地下設備の耐震性が確保

・ラドン影響評価・ラドン影響評価技術

・地下設備の耐震設計方針検討

・地下設備の耐震設計・評価技術

・左記観点でのレイアウト検討

・地下坑道内の火災・爆発の評価

されること
・火災，爆発や避難に対処
できること

技術
・避難経路検討技術

閉鎖・埋め・埋め戻された坑道・ボア・プラグ・埋め戻し材の設計・・プラグ・埋め戻しの水理特性評

戻しの観点

ホール･排水システム等が施工計画評価価技術からの検討

主要な核種移行経路となら・プラグ・埋め戻しの施工計画評

ないこと

価技術

・閉鎖前まで廃棄体パッケ

・廃棄体パッケージの再取り出

ージが再取り出し・回収可

し・回収可能性の提示能であること・閉鎖前の再取り出し・回収技術

表 3-7

様式１（７／１５）：精密調査地区の選定をサポートする技術等（地上施設，建設・操業）＊[ＨＬＷ] 高レベル放射性廃棄物に特化した内容，[ＴＲＵ] ＴＲＵ廃棄物に特化した内容，特に記述がない限りは共通

選定時基本アクション

要件

個別アクション

小項目

設計・評価に必要な情報サポートする技術

大項目

中項目

小項目

細目

大項目

精密調査地

レファレン

地上施設・構

施設収容性・概要調査地区内に地上施・建屋の概念設計

区選定のた

ス処分場概

外輸送シス

の検討

設の建設に必要な敷地が確・坑口の概念設計

・坑口設計技術

めの確認

念の工学的

テムの概念

保できる見通しが得られる

・土捨て場の概念設計

・土捨て場設計技術

成立性の提

設計

こと

・敷地造成設計

・敷地造成（切土・盛土・埋め立・敷地境界の線量基準を満・敷地境界線量評価

・敷地境界線量評価技術

・地形・土地利用状況

示・建屋設計技術て）設計技術
足すること
重要施設の・重要施設（ガラス固化体

・[HLW] ガラス固化体受入検・基盤岩分布・基礎構造設計技術

耐震性の観および TRU 廃棄体受け入査・封入施設の基礎構造設計と・地震動特性・建屋・機器耐震性評価技術

点からの検れ・検査・封入施設）が耐敷地内レイアウトの検討

討

震基準を満たせるレイアウ

・[TRU] TRU 廃棄体受入・廃棄トであること体パッケージ化施設の基礎構

・地形・土地利用状況

・施設計画・設計技術

造設計と敷地内レイアウトの

19

検討
建設・操業

・工学的な観点から当該候・施設の計画の観点から補地が処分場の建設に支障・建設の計画・施設建設計画技術の検討がないことを示したうえ・操業の計画・操業計画技術

操業安全ので，精密調査段階において，・操業安全対策の計画

・操業安全対策技術観点からの地上施設（およびインフラ検討施設）の位置，広がり等が港湾の位大幅に変更しない程度のレ

置，仕様のイアウトで成立することを検討確認できること

・港湾の概略位置，概念設計

・海象情報

・平面形状計画・設計技術

・地形・土地利用状況

・防波堤設計技術
・物揚場・護岸設計技術
・物揚場施設計画・設計技術

専用道路・

・専用道路・専用排水路の概略

・地形・土地利用状況

・ルート計画・評価技術

専用排水路

位置，概念設計

河川水量等の情報

・道路構造（舗装，トンネル等）の検討

計画・設計技術・排水計画，排水路設計技術表 3-8様式１（８／１５）：精密調査地区の選定をサポートする技術等（閉鎖後安全性の評価）（１／４）＊[ＨＬＷ] 高レベル放射性廃棄物に特化した内容，[ＴＲＵ] ＴＲＵ廃棄物に特化した内容，特に記述がない限りは共通

選定時基本アクション

要件

大項目

個別アクション

大項目

中項目

小項目

細目

精密調査地

レファレン

閉鎖後安全

安全評価の

・サイトの特徴や多重バリアの

区選定のた

ス処分場概

性の評価

基本的考え

概念に基づき，システムの安全

めの確認

念の安全性

方

機能を整理し，安全評価の方

の提示

小項目

設計・評価に必要な情報サポートする技術
・安全評価戦略構築技術

針，戦略，アプローチ方法（決定論/確率論）を設定
廃棄体特性・[HLW] ガラス固化体特性の

の把握

把握

・ガラス固化体特性評価技術

・[TRU] TRU 廃棄物特性の把握
シナリオの・地質環境の特徴や処分構築

システムの長期的変遷を考慮したシナリオを構築

・廃棄体特性評価技術

・シナリオ評価技術

・シナリオ評価技術（FEP による
分析技術）

・シナリオ構築技術

・シナリオ構築技術（シナリオのシステムの・地質環境の長期的変遷の評価

・地質環境の長期的変遷の評価

状態の理解・システムの状態の理解（ガラ・システムの状態の評価（ガラス

ス固化体）

固化体）

・システムの状態の理解（オー・システムの状態評価（オーバーバーパック）

パック）

できること

作成・分類）

20・オーバーパック長期性能評価技
術
・システムの状態の理解（緩衝・システムの状態評価（緩衝材）材）
・システムの状態の理解（人工・システムの状態評価（人工バリバリア周辺母岩）

ア周辺母岩）

・システムの状態の理解（支・システムの状態の評価（支保・保・プラグ・グラウト）

プラグ・グラウト）・システムの状態の理解（ファ・岩盤力学特性・システムの状態評価（ファーフーフィールド）・地下水流動特性

ィールド）・地化学特性・地質構造（断層分布含む）
・システムの状態の理解（個別・システムの状態評価（個別現象：

現象：微生物，ガス，コロイド，

微生物，ガス，コロイド，等）等）

表 3-9様式１（９／１５）：精密調査地区の選定をサポートする技術等（閉鎖後安全性の評価）（２／４）＊[ＨＬＷ] 高レベル放射性廃棄物に特化した内容，[ＴＲＵ] ＴＲＵ廃棄物に特化した内容，特に記述がない限りは共通

選定時基本アクション

要件

小項目

個別アクション

設計・評価に必要な情報サポートする技術

大項目

中項目

小項目

細目

大項目

精密調査地

レファレン

閉鎖後安全

システムの

・地質環境の特徴や処分・生物圏システムの記述，被ば

区選定のた

ス処分場概

性の評価

状態の理解

システムの長期的変遷をくグループの設定

グループの設定技術

めの確認

念の安全性

考慮したシナリオを構築

・[TRU] システムの状態の理解・システムの状態の理解と関連モ

の提示

できること

（TRU 廃棄体）

デルの開発（TRU 廃棄体）

・[TRU] システムの状態の理解・システムの状態の理解（核種の（核種の浸出挙動，移行挙動）

浸出挙動，移行挙動）

・[TRU] システムの状態の理解システムの状態の理解（微生物，・生物圏システムの記述，被ばく（微生物，コロイド）

コロイド）

・[TRU] システムの状態の理解・システムの状態の理解（有機物，（有機物，硝酸塩）

硝酸塩）

・[TRU] システムの状態の理解・システムの状態の理解（ガス）（ガス）・[TRU] システムの状態の理解・システムの状態の理解（放射線）

21

（放射線）
・[TRU] システムの状態の理解・システムの状態の理解（セメン（セメント充填材等 TRU 人工ト充填材等 TRU 人工バリア）

バリア）
・[TRU] システムの状態の理解・システムの状態の理解（併置処（併置処分）分）

・[TRU] FEP による分析

・FEP による分析技術

・[TRU] シナリオの分類

・シナリオの分類技術

・ガラスの溶解に関するモデル

・地化学特性のできるモデル，コード

の整備

・地温分布

が整備されること

・緩衝材中の核種移行に関する・地化学特性モデルの整備

・地温分布

性能評価モ

・現象を適切に表すこと

デルやコー
ドの整備

・モデル開発技術（ガラスの溶解）・モデル開発技術（緩衝材中の核
種移行）・人工バリア周辺母岩中の核種・モデル開発技術（掘削影響領域

移行に関するモデル（含，水理中の核種移行（含，水理モデル））

モデル）の整備
・母岩中の核種移行に関するモ

・地化学特性

デル（含，水理モデル）の整備

・地温分布

移行（含，水理モデル））・生物圏モデル（含，GBI；・生物圏データ・モデル開発技術（生物圏モデル

Geosphere-biosphere interface）の整備

・モデル開発技術（母岩中の核種（含，GBI））

表 3-10様式１（１０／１５）：精密調査地区の選定をサポートする技術等（閉鎖後安全性の評価）（３／４）＊[ＨＬＷ] 高レベル放射性廃棄物に特化した内容，[ＴＲＵ] ＴＲＵ廃棄物に特化した内容，特に記述がない限りは共通

選定時基本アクション

要件

個別アクション

サポートする技術

大項目

中項目

小項目

細目

大項目

精密調査地

レファレン

閉鎖後安全

性能評価モ

・現象を適切に表すこと

・モデルの統合化，コードの整

区選定のた

ス処分場概

性の評価

デルやコー

のできるモデル，コード

備

めの確認

念の安全性

ドの整備

が整備されること

・モデル開発技術（併置処分で・モデル開発技術（併置処分でのの核種移行）

核種移行）・[TRU] TRU 廃棄体パッケージ・TRU 廃棄体パッケージからの核

の提示

小項目

設計・評価に必要な情報・モデルの統合化，コードの整備からの核種溶出モデルの整備

種溶出モデルの整備

・[TRU] TRU 廃棄物処分に係る・TRU 廃棄物処分に係る個別現象

個別現象モデルの整備

モデルの整備・[TRU] セメント充填材等

・セメント充填材等 TRU 人工バリ

TRU 人工バリアの核種移行遅アの核種移行遅延モデルの整備

延モデルの整備
・[TRU] 生物圏モデルの整備

・生物圏モデルの整備

・[TRU] 併置処分での核種移行・併置処分での核種移行モデル開

22

モデルの開発発技術

・[TRU] モデルの統合化，コー・モデルの統合化，コードの整備

ドの整備
性能評価デ

・精密調査地区選定時ま・ガラス固化体の浸出挙動に関・ガラスの溶解/ガラスからの核種ータの整備での知見に基づいて場のする性能評価データの整備の溶出に関する性能評価データのとパラメー

特徴や不確実性を考慮

タの設定

し，設定すること・緩衝材の性能評価データの整・緩衝材の性能評価データの整備

整備
備・人工バリア周辺母岩に関する・人工バリア周辺母岩に関する性

性能評価データの整備

能評価データの整備

・天然バリアの性能評価データ

・天然バリアの性能評価データ測

の整備

定技術

・生物圏評価データの整備

・生物圏評価データの整備

・[TRU] セメント充填材等の人

・TRU 廃棄物処分施設のセメント工バリアの性能評価データの充填材等人工バリアの性能評価デ

整備

ータの整備

・[TRU] 併置処分評価データの・併置処分評価データの整備

整備
・シナリオ毎のデータセットの・シナリオ毎のデータセットの作

作成

成表 3-11

様式１（１１／１５）：精密調査地区の選定をサポートする技術等（閉鎖後安全性の評価）（４／４）＊[ＨＬＷ] 高レベル放射性廃棄物に特化した内容，[ＴＲＵ] ＴＲＵ廃棄物に特化した内容，特に記述がない限りは共通

選定時基本アクション

要件

設計・評価に必要な情報サポートする技術

大項目

中項目

小項目

細目

大項目

精密調査地

レファレン

閉鎖後安全

安全評価に

・安全評価の自主基準を

・安全評価

・安全評価に関連する技術

区選定のた

ス処分場概

性の評価

よる適合性

満足すること・分野間の連携・分野間の連携

めの確認

念の安全性

の確認

の提示

小項目

個別アクション

・不確実性評価

・不確実性評価技術

・[TRU] 併置処分の安全評価

・併置処分の安全評価に関連する
技術

システムの

・ナチュラルアナログ等による安全性にか処分システムの安全性の論証

分システムの安全性の論証

かわる多様・補完的な安全指標による安全・補完的な安全指標による安全性な証拠・論拠

性の論証

の論証

の整備

・ナチュラルアナログ等による処

23

表 3-12様式１（１２／１５）：精密調査地区の選定をサポートする技術等（人工バリアの設計；TRU）（１／４）＊[ＨＬＷ] 高レベル放射性廃棄物に特化した内容，[ＴＲＵ] ＴＲＵ廃棄物に特化した内容，特に記述がない限りは共通

選定時基本アクション

要件

個別アクション

大項目

中項目

小項目

細目

大項目

小項目

精密調査

レファレン

人工バリア

廃棄体特性の把・TRU 廃棄物処分場の設計，・廃棄体発生量，放・設計･性能評価に必要な諸

地区選定

ス処分場概

の概念設計

握

操業の検討，性能評価の実施

射性物質・化学物質

情報を適時に収集

のための

念の工学的

[TRU]

が可能となる情報であること

濃度，固形化材仕様，

確認

成立性の提
示

設計・評価に必要な情報サポートする技術
・廃棄体情報の管理技術

およびそれらの導出
概要，達成レ

方法や算定条件が明ベルの考えらかであること

方は，HLW・合理的な廃棄体パと同様ッケージ化，廃棄体
グルーピング，処分
坑道設計，離間距離
設定，が可能となる情報であること

24

廃棄体パッケー・廃棄体の定置作業の効率化

・発熱廃棄体の放熱・第 2 次 TRU レポート提案

ジ（充填材，廃等，操業中のハンドリング性を可能とすることのレファレンス廃棄体パッ・セメント固化既存技術

棄体パッケージを向上させること

ケージ仕様の詳細化・操業性

・代替固化技術（ヨウ素）容器）の概念設・廃棄体（廃棄物と固形化材）の確認

・放射性炭素の長期封じ

計を含めた廃棄体パッケージと・同代替廃棄体パッケージ仕込め技術（廃棄体パッケ

して，核種の閉じ込め性を有様の詳細化・操業性の確認

・ソースタームの詳細評ージを用いる場

し，放射性核種の飛散・漏洩・代替の廃棄体材料・概念の価・低減技術合。充填材は廃を制限し，操業中の安全を確適用可能性を候補区域条件

・人工バリア長期特性評

棄体パッケージ

保できることでの性能評価結果を踏まえ価技術内に設置する・処分場の閉鎖後安全性の観た上で確認

・熱影響評価技術

が，下記坑道内

点から，ソースタームの（低充填材とも共通減または）現実的評価による課題の場合もあ保守性排除が望ましい

る）※TRU 廃棄物処分技術検討書（電気事業連合会・核燃料サイクル開発機構，2005）は，以下「第 2 次 TRU レポート」という・熱特性・廃棄体パッケージ技術

表 3-13様式１（１３／１５）：精密調査地区の選定をサポートする技術等（人工バリアの設計；TRU）（２／４）＊[ＨＬＷ] 高レベル放射性廃棄物に特化した内容，[ＴＲＵ] ＴＲＵ廃棄物に特化した内容，特に記述がない限りは共通

選定時基本アクション

要件

大項目

中項目

小項目

細目

大項目

小項目

精密調査
地区選定
のための
確認

レファレン
ス処分場概
念の工学的
成立性の提
示

人工バリア
の概念設計
[TRU]

充填材の概念設
計・地下水移動の抑制，放射性核種の溶出抑制・物理的閉じ
込め・収着移行遅延，廃棄体・構造躯体の支持，処分坑道の力学的安定，長期安定性，伝熱性，ガス透過性・自己修復性に関して効果があること

・地質環境条件が好
ましくない場合（透水量係数，地下水流速が大きい場合）に
第 2 次 TRU レポート
提案の各廃棄体グループ中重要核種の影響をできるだけ低減できること（他バリ
ア要素との組み合わ
せも考慮）

概要，達成レベルの考え方は，HLWと同様

25

・廃棄体パッケージ内，廃棄体パッケージと構造躯体間の隙間を埋め一体化し，放射性核種の飛散等による操業中の万一の汚染拡大の防止すること・廃棄体の耐埋設荷重を補完すること

構造躯体の概念
設計

・打設時の流動性および分離抵抗性を有すること・セメント材料，混和材中含有成分の処分システムへの影
響について考慮できること
・廃棄体定置および充填材施工が効率的に実施できること。必要空間を確保すること

・操業時の作業荷重に対する力学安定性を確保すること・合理的・効率的に構築できること

個別アクション
・設計上は考慮せずに，設定仕様により各要件に対する効果を確認

・充填材の配合設計

設計・評価に必要な情報・熱特性サポートする技術
・設計・施工技術
・人工バリア長期特性評価
技術（セメント変質反応）
・セメント固化既存技術（ヨウ素）・核種吸着評価技術
・コロイド発生・移行評価
技術
・ガス発生・移行評価技術
・熱影響評価技術
・ニアフィールド長期特性評価技術（岩変質反応）
・実規模施工確認試験
・配合比データ
・施工技術

・硬化後短期間，所定の強度を有すること・セメント系材料の場合は核種収着性等のバリア効果を期待できること

・廃棄体定置・充填材施工の検討にもとづく設計

・作用荷重の適切な評価・サイト条件に基づいた
具体的概念設計

・人工バリア長期特性評価
技術（セメント－ベントナ
イト反応）・設計・施工技術（廃棄体定置・充填材）・熱影響評価技術（セメント系材料）
・人工バリア長期特性評価
技術（バリアと見なす場合）
・作用荷重
・施工技術

表 3-14様式１（１４／１５）：精密調査地区の選定をサポートする技術等（人工バリアの設計；TRU）（３／４）＊[ＨＬＷ] 高レベル放射性廃棄物に特化した内容，[ＴＲＵ] ＴＲＵ廃棄物に特化した内容，特に記述がない限りは共通

選定時基本アクション

要件

個別アクション

設計・評価に必要な情報サポートする技術

大項目

中項目

小項目

細目

大項目

小項目

精密調査

レファレン

人工バリア

緩衝材の概念設

・放射性核種の移行を・処分施設内を通過する地【人工バリアの設計；

・設計・施工技術（緩衝材）

地区選定

ス処分場概

の概念設計

計

抑制すること下水流量を抑制すること

HLW を参照】・緩衝材定置技術

のための

念の工学的

[TRU]

確認

成立性の提
示

・人工バリア長期特性評価
技術概要，達成レ

・地質環境条件が好ましく・廃棄体，人工バリアの・岩盤水理特性（透水

ベルの考えない（地下水流速が大き材料･概念の安全機能が

係数等）

技術

方は，HLWい）場合に第 2 次 TRU レ発揮されることの確認

・動水勾配（地形）・セメント固化既存技術（ヨと同様ポート提案の廃棄体グル・代替の廃棄体，人工バ

ウ素）

ープ 1/グループ 3 中のヨウリア材料・概念の適用可

・核種吸着評価技術

素 129 の被ばくを低減でき

能性の確認

・コロイド発生・移行評価

・人工バリア長期特性評価

ること（他バリア要素との技術（HLW 共通）

組み合わせも考慮）

・ガス発生・移行評価技術
・代替固化技術（ヨウ素）26・低拡散モルタルバリア層の適用技術
・地質環境条件が好ましく

・人工バリア長期特性評価

ない（地下水流速が大き技術い）場合に第 2 次 TRU レ

・放射性炭素の長期封じ込

ポート提案の廃棄体グルめ技術

ープ 2 中の炭素 14 の被ば・核種吸着評価技術

くを低減できること（他バ・コロイド発生・移行評価

リア要素との組み合わせ技術（HLW 共通）

も考慮）

・ガス発生・移行評価技術
・廃棄体外人工バリア代替技術（低拡散モルタルバリ
ア層の適用技術）

表 3-15様式１（１５／１５）：精密調査地区の選定をサポートする技術等（人工バリアの設計；TRU）（４／４）＊[ＨＬＷ] 高レベル放射性廃棄物に特化した内容，[ＴＲＵ] ＴＲＵ廃棄物に特化した内容，特に記述がない限りは共通

選定時基本アクション

要件

大項目

中項目

小項目

細目

大項目

小項目

精密調査
地区選定
のための
確認

レファレン
ス処分場概
念の工学的
成立性の提
示

人工バリア
の概念設計
[TRU]

緩衝材の概念設計・所定の機能・仕様を長期間維持すること・構造躯体・廃棄体を所定の位置に保持し，長期的に緩衝材の特性に著しい影響を及ぼすような有意な沈下が発生しないこと
・セメント系材料との相互作用や廃棄体･セメントの発熱を考慮した場合でも，長期的に所定の性能が保たれること

概要，達成レベルの考え方は，HLW
と同様・廃棄体から発生するガス
圧力により健全性が損なわれないこと

27
埋戻し材の概念設計

支保工の概念設計

新たな人工バリ
アオプションの
概念設計

・合理的・効率的に構築できること・坑道を閉鎖し，地下水浸入量を抑制できること（HLW と同様）
・核種移行の支配経路となりうる部位は，低透水性，自己シール性を有すること・各種坑道施工時・操業時の空洞安定性を確保し，安全を確保する
こと（HLW と同様）
・精密調査地区候補区
域の地質環境条件，地質構造条件で，所定の安全機能を有すること・人間侵入を防止できること・人工バリアに影響しない
こと

個別アクション

設計・評価に必要な情報

・緩衝材仕様と長期力学
性能の関係の把握

・設計・施工技術（緩衝材）
・長期特性評価技術（力学
解析技術）

・緩衝材仕様とセメント系材料との相互影響の把握・岩盤水理特性（透水係
数等）

・地化学特性・熱特性・ガス透過性・移行挙動の把握・岩盤水理特性（透水係数等）
・動水勾配（地形）・種々の施工方法と性能の関係の把握・種々のベントナイト系材料の施工性，長期安全性の明確化

・サイト条件を考慮して支保の必要性，具体的工法の明確化

・第 2 次 TRU レポートで検討されていない人工バリア概念の代替概念としての可能性の明確化

サポートする技術

・岩盤水理特性（透水係数等）
・動水勾配（地形）・岩盤変形特性・岩盤強度特性・岩盤水理特性（透水係数等）
・動水勾配（地形）・岩盤水理特性（透水係数等）
・動水勾配（地形）・物質移動特性（収着・拡散）・岩盤物理特性（密度，有効間隙率）

・設計・施工技術（緩衝材）
・長期特性評価技術（地球
化学反応（セメント－ベン
トナイト反応）解析技術）
・緩衝材仕様とセメント系材料との相互影響
・熱影響評価技術
・ガス発生・移行評価技術

・緩衝材定置技術（施工技術）
・設計・施工技術（埋戻し材）
・ニアフィールド長期特性評価技術（セメント－岩反
応）

・ニアフィールド長期特性評価技術（セメント－岩反
応）

・廃棄体外人工バリア代替技術（すべての廃棄体グループに緩衝材を設置する技
術）
・廃棄体外人工バリア代替技術（低拡散モルタルバリ
ア層の適用技術）

3.2 様式２：設計・評価に必要な情報に係わる達成目標レベル，開発課題等の整理
様式１で示した個別アクションを実施するために設計・評価に必要な情報（地質環境特性調査結果等）に関して，「高レベル放射性廃棄物の地層処分基盤研究開発に関する全体計画」（資源エネルギー庁・日本原子力研究開発機構，2006a）における研究開発全体マップ
詳細版の分類と細目，そして「高レベル放射性廃棄物の地層処分技術に関する知識基盤の構築－平成 17 年度とりまとめ－」（日本原子力研究開発機構，2005）における地質環境特性に関する調査研究の個別目標と課題などを参考に，大項目と中項目を設定し，それぞれの情報を対応づけた。また，これらの情報には安全性評価と工学的成立性の両方に必要なものもあり，双方での重複した記述を避けるためにより比重の高い方に統合することとし，「主なインプット先」の欄でそのことを確認できるようにした。
次に，設計・評価に必要な情報の精度等に関する目標達成レベルを設定し，現状のレベルの分析を踏まえて導かれる開発課題を整理した。さらに，開発課題を解決するゴールの時期を踏まえて課題の優先度を以下に示す３種類に分類した。次節で示す様式３における開発課題の優先度も同様の考え方に基づいて設定している。

Ⅰ：事業推進にとって極めて重要度が高く，最優先で取り組むべきもの
Ⅱ：事業推進にとって重要度が高く，優先的に取り組むべきもの
Ⅲ：事業推進にとって重要であり，実施可能な範囲内において実施が望ましいものまた，「達成目標レベル／現状レベル／開発課題の整理」においては，「高レベル放射性廃棄物の地層処分基盤研究開発に関する全体計画」（資源エネルギー庁・日本原子力研究開発機構，2006a）との関連を示すため，研究開発要素（分野・分類・細目）や実施機関などを記載している。

参考（様式２，３における関係機関および関係する報告書の略称一覧）
原子力発電環境整備機構

NUMO

資源エネルギー庁

ANRE

原子力安全・保安院

NISA

日本原子力研究開発機構

JAEA

原子力環境整備促進・資金管理センター

RWMC

電力中央研究所

CRIEPI

産業技術総合研究所

AIST

放射線医学総合研究所

NIRS

日本原燃株式会社

JNFL

わが国における高レベル放射性廃棄物地層処分の技術的信頼性－地層処分研究開発第 2 次取りまとめ－（核燃料サイクル 第２次取りまとめ開発機構，1999）
高レベル放射性廃棄物の地層処分技術に関する知識基盤の構
平成 17 年取りまとめ
築－平成 17 年取りまとめ－（日本原子力研究開発機構，2005）
TRU 廃棄物処分概念検討書（電気事業連合会・核燃料サイク
第 1 次 TRU レポート
ル開発機構，2000）
TRU 廃棄物処分技術検討書（電気事業連合会・核燃料サイク第 2 次 TRU レポート
ル開発機構，2005）28

表 3-16

様式２：設計・評価に必要な情報に係わる達成目標レベル，開発課題等の整理（１／３）

青文字：特に重要な技術開発課題， 斜文字：本技術開発ニーズ検討において導出された技術開発課題のうち，「地層処分基盤研究開発に関する全体計画」において明記されていないもの

設計・評価に必要な情報（調査結果等）

区
分

大項目

中項目

小項目

安全性
評価

地形

標高データ

○

地質，地質構造分布○

亀裂分布，開口幅

工学的成立性

地形，地質・地質構造の特性の長期変動

岩盤水理特性

透水係数
比貯留係数
水圧分布
温度分布

断層水理特性

塩淡境界

透水係数
比貯留係数
水圧分布

○

・レファレンス処分場概念の安全性評価が可能な岩盤水理 ・ボーリングコアを利用した室内透水試験により十分な精度の岩盤水理特性を ・新たな重要技術課題はない
取得可能
特性が取得可能であること
・ボーリング孔を利用した原位置での水理試験により10 -12～10 -5オーダー程度の透水係数が取得可能
・ボーリング孔を利用した原位置での水理試験により概ね水圧分布を取得可能
・サイトの地質条件によっては概要調査段階で孔間透水試験を行う必要とされる場合もある【基盤(HLW)：(A)-(2)-②，地下水流動特性，超深地層研究計画（瑞浪URL）(JAEA)，幌延深地層研究計画（幌延URL）(JAEA)】

○

○

○

地形・地質に依存する流動性地下水○

深部地下に停滞している地下水（化石地下水）○

地下水流動特性の長
期変動

地化学特性
地化学特性

地化学特性の長期変動

地下水組成
同位体組成（地下水年代）
溶存酸素濃度
電気伝導度
pH
酸化還元電位

○

○

Ⅲ

ー

ー

ー

ー

ー

ー

ー

ー

ー

ー

ー

ー

ー

ー

ー

ー

ー

ー

ー

ー

ー

ー

ー

ー

ー

ー

ー

ー

ー

○

○

○

○

ー

○

・レファレンス処分場概念の安全性評価が可能な塩淡境界 現在，基盤研究の一環として各機関で研究を実施中
・塩淡境界面の把握については，現在実施されている基盤研
分布，塩分濃度分布を提示可能であること【基盤：(A)-(2)-②，地下水流動特性，塩淡境界面形状把握調査(ANRE)，塩水 究の成果を確認した上で開発課題を検討
環境下処分技術調査(ANRE)，海底地下水湧出探査技術高度化調査(ANRE)】 ・過去から現在に至る塩淡境界の変遷に基づき，将来の塩淡境界を予測可能な手法の検討○○

左記開発課題を「基盤研究開発全体計画」に対応させる場合の，同計画
中の件名

ー

ー

ー

○

知見の整理については基盤的な研究開発と 【基盤(HLW)：(A)ｰ3ｰ③，隆起・侵食
考えられる/気候・海水準変動，3次元地形変化
モデルの開発(JAEA)】
基盤研究(A) 手法の要素技術(A)については基盤的な研究
NUMO(B) 開発と考えられ，体系化・実用化(B)について
は実施主体の業務と考えられる
基盤研究

ー

ー

NUMO

調査/評価手法の効率化は実施主体の業務 【NUMO：断層の水理特性の調査・である
評価手法に関する検討（継続中）】

○

基盤研究

塩淡境界は基盤的な研究開発と考えられ，
従来より基盤研究側で実施されている

○

基盤研究

【基盤(HLW)：(A)-(2)-②，地下水流
動特性】（「地形，地質・地質構造の特性の長期変動」に記載）

・化石地下水については，長期に亘り安定しており，将来も著しい変動がないと ・新たな技術的課題はない
評価することが可能

○

分類の理由

Ⅱ

・レファレンス処分場概念の安全性評価が可能な断層水理 ・水理試験と流体検層を組み合わせることにより，水みちとなる断層（または亀 ・断層水理特性の調査・評価手法の効率化検討
特性を取得可能であること裂）の評価は概ね可能
・断層水理特性（断層が水みちとなるか遮水層となるか，断層性状と水理特性の関係等）についての調査・評価手法に関わる知見は十分ではない【基盤(HLW)：(A)-(1)-①，モニタリング装置を用いた断層等の分布評価技術(JAEA)】【NUMO：断層の水理特性の調査・評価手法に関する検討（継続中）】【基盤(HLW)：H-2，断層破砕帯における水理特性調査手法の評価(CRIEPI)】【NISA：水文地質学的変化による影響に関する調査】

・将来10万年程度にわたる地下水流動特性（岩盤水理，断 ・現在の地下水流動特性を概ね把握した上で，地形や気候等の長期変動を予層水理）の長期変動が概ね想定可能であり，想定に基づき 測することで，地下水流動特性の長期変動を概ね想定することは可能
レファレンス処分場概念の安全性評価が可能であること

開発課題
の分類

Ⅰ

・将来10万年程度における地形，地質・地質構造の長期的 ・隆起侵食，海水準変動，断層活動，火山活動の長期的な変動を考慮可能な ・将来10万年程度の長期的な地質環境（地形・地質・地質構
造特性，地下水流動特性，地化学特性，物質移動特性）の変変動を概ね想定可能であり，想定に基づきレファレンス処 地形変化モデルは開発されているが，評価技術の実用化には至っていない
・地形・地質の条件により，地域ごとに想定可能な期間，精度は異なる
化に関する知見の整理
分場概念の安全性評価が可能であること
・将来10万年以降については，一般的に想定は困難
・ 将来1 0万年程度の性能評価を実施するために，長期的【基盤(HLW)：(A)ｰ3ｰ③，隆起・侵食/気候・海水準変動，3次元地形変化モデル な地質環境の変化を評価する手法を確立する（ A） とともの開発(JAEA)，地質環境の長期変動に関する研究(規制機関)】に，その体系化・ 実用化を図る（B）【NUMO：隆起侵食評価手法の信頼性向上に関する検討（継続中）】○

概要調 精密調
査 査地区
実施前 選定時・新たな重要技術課題はない

・地表からの調査やボーリング調査により，断層分布を想定することは概ね可能 ・新たな重要技術課題はない
である【基盤(HLW)：(A)-(2)-①，地質・地質構造，超深層研究所計画（瑞浪URL）(JAEA)，幌延深地層研究計画（幌延URL）(JAEA)，沿岸域断層調査手法の開発に関する研究調査(ANRE)】【基盤(HLW)：(A)-(1)-①，地質データベースの構築（規制機関)】○

塩淡境界分布
塩分濃度分布

開発課題

・ボーリング孔を利用して亀裂の密度，走向，傾斜を取得可能。開口幅もBHTV ・新たな重要技術課題はない（ボアホールテレビューアー）等により概ね計測可能。3次元分布や広がりの調
査は困難

安
全
性
評
価

地下水
流動特性

現状レベル

・レファレンス処分場概念の安全性評価が可能な地質・地 ・調査結果に基づき地質区分を行い，地質構造を記述することは可能
質構造，断層分布等が取得可能であること

地形，
地質・地質構造

隆起速度
侵食速度
気候・海水準変動
断層活動に伴う変動
火山活動に伴う変動

達成目標レベル・レファレンス処分場概念の安全性評価が可能な地形特性 ・既存のデータ（国土地理院資料等）と必要に応じて補足的な測量を実施するこ ・新たな重要技術課題はないが提示可能であることとで達成目標レベルの地形情報を取得可能（地下水流動解析・核種移行解析等が可能な精度の地形情報が取得可能であること）

地質構造（断層分布を含む）

断層分布

開発課題の優先度 課題解決必要
時期

達成目標レベル／現状レベル／開発課題の整理

主なインプット先・レファレンス処分場概念の安全性評価が可能な地化学特 ・地化学特性に関する基本的な調査技術は確立されている・新たな技術的課題はない
性が取得可能であること
・地化学特性は，地下水流動（地形と気候の変化），微生物，水ー岩石反応の3つの相互作用できまるので，3つの要素を把握することが重要である
・レファレンス処分場概念の工学的成立性を提示可能な地 ・電気伝導度やpHについてはほぼ技術的に確立されており，概ね必要なデータ
化学特性を取得可能であること（オーバーパックやベントナ を取得可能であるが，溶存酸素濃度や酸化還元電位については今後も技術開
イト等人工バリアの設計に必要）発を継続することが望ましい【基盤(HLW)：C-4，地下水年代評価技術(ANRE(CRIEPI))】【基盤(HLW)：C-1，地下水の採水/分析技術(JAEA)】【基盤(HLW)：C-1，物理化学パラメータ原位置測定技術(JAEA)】【基盤(HLW)：C-2，微生物による酸化還元状態の推定(CRIEPI)】
・将来10万年程度にわたる地化学特性の長期変動が概ね ・地化学特性の数万年オーダーの変動についての十分な知見が得られている （「地形，地質・地質構造の特性の長期変動」に記載）
想定可能であり，想定に基づきレファレンス処分場概念の わけではないが，現状に基づき変動幅を示すこと等により概ね性能評価は可能
安全性評価が可能であること
・サイトが決まった時点で個別の地質環境に応じた長期変動を予測することはある程度可能と考えられる

ー

ー

ー

ー

ー

ー

ー

ー

ー

ー

ー

ー

ー

ー

ー

ー

ー

ー

ー

ー

ー

ー

ー

ー

ー

ー

ー

ー

29

表 3-17

様式２：設計・評価に必要な情報に係わる達成目標レベル，開発課題等の整理（２／３）

青文字：特に重要な技術開発課題， 斜文字：本技術開発ニーズ検討において導出された技術開発課題のうち，「地層処分基盤研究開発に関する全体計画」において明記されていないもの

設計・評価に必要な情報（調査結果等）

区
分

大項目

中項目

物質移動特性物質移動特性小項目

岩盤（掘削影響領域を含）の収着・
拡散特性
分散長
分配係数
拡散係数
マトリクス拡散寄与面積比率
マトリクス拡散深さ
水理学的有効間隙率
不飽和特性

安全性
評価

工学的
成立性

物質移動特性の長期変動

表層での物質移動特性○○

表層での地下水流動特性

達成目標レベル

現状レベル

開発課題

Ⅰ

・レファレンス処分場概念の安全性評価が可能な物質移動 ・収着・拡散特性は取得可能
・地質環境の多様性を考慮した物質移動特性評価技術の整特性を取得可能であること（設計・性能評価)
・水理学的有効間隙率については，概要調査で直接，取得することは困難であ 備るが事例等より設定可能（精密調査段階では直接取得可能）
・物質移動特性に関するモデル化研究等が行われ，物質移動特性設定に関す ・コロイド・有機物・微生物が核種移行に及ぼす影響評価技術
る知見を整備中の整備・コロイド・有機物・微生物については，種類・分布量を確実に取得する技術が確立されていない【基盤(HLW)：(A)-(2)-④，岩盤中物質移行特性原位置評価技術高度化調査(ANRE)】【基盤(HLW)：T-3，変動要因を考慮した天然バリア中での物質移行評価手法(CRIEPI)】【基盤(HLW)：(C)-(2)-②-a)，岩盤中の核種移行，岩盤中の水理・物質移行評
価手法の整備，岩盤中での核種の収着と拡散に関するモデルの整備・改良(JAEA)，岩盤中の収着拡散過程の現象論的検討(ANRE)，収着・拡散データ
ベースの整備(ANRE，JAEA)】【基盤(HLW)：(C)-(2)-②-b)，コロイド・有機物・微生物，地下自然環境要因影
響調査，地球科学バリア有効性確証調査，微生物影響に関する共同研究(JAEA，ANRE)】

コロイド・有機物・微生物の種類，分布，量安
全性評
価開発課題の優先度 課題解決必要
時期

達成目標レベル／現状レベル／開発課題の整理

主なインプット先○・将来10万年程度にわたる物質移動特性の長期変動を想 ・物質移動特性の数万年オーダーの変動については現状に基づき想定し安全定可能であり，想定に基づきレファレンス処分場概念の安 性評価が可能
全性評価が可能であること（風化等による物質移動特性の 【NISA：放射性廃棄物の長期的評価手法の整備】
長期的特性の把握）（「地形，地質・地質構造の特性の長期変動」に記載）

・レファレンス処分場概念の安全性評価が可能な表層での ・現状の安全評価において帯水層を含む表層での物質移動は考慮されず，保守的な評価が行われているが，表層での物質移動特性の調査手法自体は確
物質移動特性を取得可能であること（安全性評価の信頼性を向上させるための生物圏への核 立されている。
種流入量を評価できること）

・新たな重要技術課題はない

・将来10万年程度にわたる帯水層を含む表層での物質移 ・帯水層を含む表層での物質移動特性の長期変動は考慮されていないが，現動特性の長期変動を想定可能であり，想定に基づきレファ 状に基づき想定し安全性評価が可能
レンス処分場概念の安全性評価が可能であること（風化等による物質移動特性の長期的特性の把握が可能であること）（「地形，地質・地質構造の特性の長期変動」に記載）

ⅡⅢ

概要調 精密調
査 査地区
実施前 選定時

開発課題
の分類

分類の理由

○

○

基盤研究

調査技術については基盤的な研究と考えら
れる

○

○

基盤研究

要素技術については基盤的な研究と考えら
れる

ー

ー

ー

ー

ー

ー

ー

ー

ー

ー

ー

ー

ー

ー

ー

ー

ー

ー

ー

ー

ー

ー

ー

ー

ー

ー

ー

ー

ー

ー

ー

ー

ー

ー

ー

ー

ー

ー

ー

ー

ー

ー

ー

ー

ー

ー

ー

ー

ー

○

基盤研究

要素技術については基盤的な研究と考えられる

左記開発課題を「基盤研究開発全体計画」に対応させる場合の，同計画中の件名【基盤(HLW)：(A)-(2)-④，岩盤中物
質移行特性原位置評価技術高度化
調査(ANRE)】【基盤(HLW)：(C)-(2)-②-b)，コロイ
ド・有機物・微生物】【基盤(HLW)：(C)-(2)-②-a)，岩盤中
の核種移行

表層での
物質移動特性[C-(2)ｰ③]

生物圏特性

表層での
物質移動特性の長期変動○

・レファレンス処分場概念の安全性評価が可能な生物圏解 ・生物圏解析関連パラメータについては，パラメータの重要度，データベースの ・新たな重要技術課題はない析関連パラメータを取得または想定可能であること
整備状況，データ入手可能性等を考慮しつつ設定する実用的な手順を構築するとともに，今後更新が必要となるパラメータが明確化されている（JAEA）。
・日本の幅広い地質環境に対する環境移行データベースが整理されており，パラメータの幅を概略的に設定可能（放医研）。

生物圏解析関連
パラメータ

土壌の種類

岩盤（断層）物理特性（地下空洞周辺）

密度
有効間隙率
吸水率

○

弾性係数
（変形係数）
ポアソン比
クリープ係数○・新たな重要技術課題はない
・レファレンス処分場概念の工学的成立性を提示可能な岩 ・ボーリングコアから岩盤(断層）力学特性を概ね取得可能
盤変形特性を取得可能であること（ボーリングコアの性状によっては，力学特性を連続的に取得できない場合もあるが想定は可能）○・レファレンス処分場概念の工学的成立性を提示可能な岩
盤強度特性を取得可能であること

○

せん断強度
引張強度
岩盤（断層）力学特性（地下空洞周辺）

工
学
的
成
立
性

地下空洞周辺の岩盤力学・水理・
地球化学特性

掘削影響領域（EDZ）の分布
および物理・力学特性

○

地圧

○

岩盤水理特性（地下空洞周辺）

透水係数
比貯留係数
水圧分布（動水勾配）

岩盤地球化学特性（地下空洞周辺）

地下水組成
酸化還元状態○物質移行特性（地下空洞周辺）間隙率
マトリクス拡散係数○

岩盤力学・水理・地球
化学特性の長期変動（地下空洞周辺）

物理特性，変形特性，強度特性，
水理特性，地球化学特性○○

・レファレンス処分場概念の工学的成立性を提示可能な岩 ・ボーリングコアから岩盤(断層）物理特性を概ね取得可能
盤（断層）物理特性を取得可能であること（有効間隙率等については，室内試験から得られる物性値と原位置物性値が整合しない場合があるが，既往事例等より設定可能）【基盤(HLW)：(A)-(2)-①地質・地質構造】

・新たな重要技術課題はない

・レファレンス処分場概念の工学的成立性を提示可能な掘 ・計測実績と解析を組み合わせることにより，掘削影響領域の範囲を想定可能 ・新たな重要技術課題はない
削影響領域の分布・特性を取得可能であること【基盤(HLW)：R-1，掘削影響領域評価のための原位置AE測定に関する基礎的検討(JAEA)】【基盤(HLW)：R-2，掘削影響領域評価技術(JAEA・京都大共研)】

・レファレンス処分場概念の工学的成立性を提示可能な地 ・一般的な坑道設計に必要な地山応力特性は概ね取得することが可能
・応力解放，三次元応力場の解析手法については引き続き検山応力特性を取得可能であること【基盤(HLW)：R-1，三次元応力場の推定手法(JAEA)，岩盤の異方性を考慮した 討が必要
応力測定手法(CRIEPI)】・新たな重要技術課題はない
・レファレンス処分場概念の成立性を提示可能な地下空洞 ・坑道周辺の岩盤の水理特性を把握することは概ね可能【基盤(HLW)：(A)-(2)-②，地下水流動特性：超深地層研究計画（瑞浪URL），幌周辺の岩盤水理特性を取得可能であること（地下空洞への地下水流入量の把握等により，建設操業 延深地層研究計画（幌延URL）(JAEA)】時における地下水排水施設等の概略設計が可能であること等）・レファレンス処分場概念の成立性を提示可能な地下空洞 ・坑道周辺の岩盤の地球化学状態を把握することは概ね可能
・新たな重要技術課題はない
周辺の地球化学特性を取得可能であること【基盤(HLW)：(A)-(2)-③，地球化学特性：超深地層研究計画（瑞浪URL），幌延
深地層研究計画（幌延URL）(JAEA)】
・レファレンス処分場概念の成立性を提示可能な地下空洞 ・初期状態に対する掘削影響領域内の空隙率やマトリックス拡散係数の変化の ・新たな重要技術課題はない
周辺の物質移行特性を取得可能であること
程度は，原位置試験と室内試験の組み合わせで取得することは可能
・将来10万年程度の岩盤（断層）力学特性の長期的変化に関・将来10万年程度における岩盤力学・水理・地球化学特性 ・岩盤（掘削影響領域を含む）のクリープ等岩盤（断層）の力学特性の数万年の長期変動が概ね想定可能であり，想定に基づきレファレ オーダーの変動やそれに伴う水理特性の変化についての知見は十分整理され する知見の整理ていない
ンス処分場の安全性評価が可能であること
・将来10万年程度の岩盤（断層）の力学的・水理学的特性の（風化やクリープに伴う将来10万年程度にわたる岩盤（断 【基盤(HLW)：(B)-(3)-④，岩盤，岩盤の長期変質挙動(ANRE，JAEA)】層）の力学特性，水理特性および地化学特性の変化を概 【基盤(HLW)：M-2，長期クリープ挙動に関する研究，坑壁周辺の物理，化学的 長期的変化の把握と評価手法の確立
劣化現象の調査法に関する研究(CRIEPI)】
ね把握することが可能であること）

○

ー

ー

ー

ー

ー

ー

ー

ー

ー

ー

ー

ー

ー

ー

ー

ー

ー

ー

ー

ー

ー

○

○

○

基盤研究

○

基盤研究

【基盤(HLW)：R-1，三次元応力場の推定手法の適用性(JAEA)，岩盤の異方性を考慮した応力測定手法(CRIEPI)】

岩盤力学特性の長期変動については基盤研 【基盤(HLW)：(B)-(3)-④，岩盤，岩究側で研究を実施していおり，基盤的な研究 盤の長期変質挙動(ANRE，JAEA)】
開発と考えられる同上30

表 3-18

様式２：設計・評価に必要な情報に係わる達成目標レベル，開発課題等の整理（３／３）

青文字：特に重要な技術開発課題， 斜文字：本技術開発ニーズ検討において導出された技術開発課題のうち，「地層処分基盤研究開発に関する全体計画」において明記されていないもの

設計・評価に必要な情報（調査結果等）

区
分

大項目

中項目

小項目

安全性
評価

工学的
成立性

熱特性

地温，地温勾配
熱伝導率，熱線膨張率，比熱

○

○

その他

深部流体

○

○

地盤特性

地盤密度
地盤速度構造
Q値

熱特性

○

地震動特性

工
学
的
成
立
性

活断層，地震活動

活断層，過去の地震記録，微小地震記録○

火山活動特性
（地上）

溶岩流
火砕流
降下火山灰

○

膨張性地山関連
その他工学的特性（サイト選定）山はね関連

達成目標レベル・レファレンス処分場概念の成立性を提示するために必要 ・地上施設については，現行の原子力発電所の耐震に係わる調査手法，評価な設計用基準地震動の策定が可能であり，かつその妥当 手法で概ね対応可能
・地下施設については，地下特有の震動特性は解明されていない部分がある性評価が可能であること
・耐震重要度区分等耐震設計方針が未確定
・微小地震観測結果（集中域，空白域）の取り扱いについては定説が得られていない【NUMO：地層処分施設に対する地震動評価手法に関する検討（継続中）】

泥火山（異常間隙水圧）関連

マスムーブメント関連（大規模地すべり等）

膨張性地山分布と性状構成岩の物理・力学特性
山はねの分布と性状構成岩の強度変形特性
地圧特性

総
合
的
な
調
査
技
術

ー

SDM（Site Descriptive
Model）技術

自然
環境
評価

ー

総合的な調査技術（品質管理/品質保証）

品質保証

自然環境調査・膨張性地山となる岩盤の岩種，膨張性鉱物含有量，岩盤強度変形特性が確認されており，事例を参考に可能性を評価できる

・新たな重要技術課題はない

・山はねを引き起こす岩盤の土かぶり，岩盤強度変形特性が確認されており，事例を参考に可能性を評価できる

・新たな重要技術課題はない

・マスムーブメントが発生する地域は，火山体周辺と四万十帯泥質堆積岩地域 ・新たな重要技術課題はないにほぼ限定されており，地形や地質構造を調査することによりその可能性を評価することは可能・一般的な調査方法がまとめられている。「土砂災害調査マニュアル(2008)」等

マスムーブメントの分布・性状

ー

分類の理由

ー

ー

ー

○

○

NUMO

○

○

基盤研究

○

NUMO

耐震設計方針の確立は実施主体の業務である
地下深部の3次元的な地震動特性の把握は基盤的な研究開発と考えられる
地震動に関する最新知見の整理と反映は実施主体の業務と考えられる

ー

ー

ー

NUMO

体系的な評価手法の確立については実施主体の業務と考えられる

Ⅱ

Ⅲ

ー

ー

ー

ー

ー

・概要調査段階（地表からの調査（地表地質調査，物理探査，ボーリング調査 ・地表からの調査結果による坑道設置深度付近での岩盤評等））の結果に基づいて，体系的に坑道建設性を事前に評価する手法は確立さ 価法および難工事への遭遇可能性に関する体系的な評価法
れていない
の確立
【NUMO：概要調査における地質環境特性（岩盤，地下水）の調査技術，評価手法の高度化を実施（～2007）】

・泥火山が発生する地質構造が限られており，特徴的な地形や，物理探査（電 ・新たな重要技術課題はない
気伝導度，地震波速度）等から，事例を参考に可能性を評価できる

泥火山の分布，規模，活動性
間隙水圧
間隙水，ガスの特性

開発課題
の分類

Ⅰ

・地下深部施設の耐震評価体系（重要度分類等）および手法の整備
・深部地下の震動特性解明のための観測データ取得（３次元
アレイ観測，微小地震観測等）
・原子力発電所耐震バックチェックや地震調査推進本部の調査から得られる知見の整理と地層処分施設への反映

・高圧大量湧水や有毒ガス湧出については，地質構造やボーリング調査による ・新たな重要技術課題はない
調査(水圧，湧水量，ガス圧）により可能性を評価できる

湧水量データ
ガスデータ

調査技術

開発課題

・建設・操業中における火成活動の影響を評価可能であ ・原子力発電所に関して議論されており，その成果を用いて評価することが可能 ・新たな検討課題はない（情報収集を継続）り，レファレンス処分場概念（地上施設）の成立性を提示可 となる見込み
能であること○高圧大量湧水および有害ガス湧出関連

現状レベル・レファレンス処分場概念の工学的成立性を提示可能な熱 ・マグマに関する調査・評価手法を用いることで地熱や深部流体の影響が顕著 （「地形，地質・地質構造の特性の長期変動」に記載）
な範囲を避けることは概ね可能である特性を取得可能であること
・熱特性に係わるパラメータは取得可能
・レファレンス処分場概念の安全性評価が可能な熱特性を ・熱水移動についてはさまざまなモデルが提案されているが，定説とされているものはない
取得可能であること（ガラス溶解等の性能評価に必要な熱特性（地温等）を取 【基盤(HLW)：V-3，地質環境の長期安定性に関する研究／構造運動から生じる熱水活動に関する基盤研究(JAEA)】
得可能であること）

・レファレンス処分場概念の工学的成立性を脅かすような特性を確認可能であり，地層処分サイトとして不適切な地域を排除可能であること

工学的特性全般

開発課題の優先度 課題解決必要
時期

達成目標レベル／現状レベル／開発課題の整理

主なインプット先

概要調 精密調
査 査地区
実施前 選定時

ー

ー

ー

○

○

ー

ー

ー

ー

ー

ー

ー

ー

ー

ー

ー

ー

ー

ー

ー

ー

ー

ー

ー

ー

ー

ー

ー

ー

ー

ー

ー

ー

ー

ー

ー

ー

ー

ー

ー

ー

ー

ー

・各種調査手法を組み合わせることにより，様々な地点に [概要調査技術]
・ 沿岸域における調査技術（ 各種試験を含む）の経験・実おいて工学的成立性の判断および安全性評価が可能な概 ・沿岸域での調査を含む総合的な概要調査技術の実証が行われている
績の積み上げ（沿岸域プロジェクトで実施中）
要調査技術，精密調査技術が確立されていること
・ボーリング孔を用いた原位置試験により取得できるパラメータは比較的少ない【基盤(HLW)：S-1，総合的な調査評価技術，沿岸海底下における塩水環境坑 ・ 沿岸域における調査技術（ 各種試験を含む）に関する情道の各種特性調査法の開発(CRIEPI)】
報分析と体系化(A)，そこから派生する技術開発(B)【NUMO・CRIEPI共研：横須賀地区における概要調査実証（実施中）】・ボーリング孔を活用して原位置で物性を取得可能な手法の[精密調査技術]
開発（コア試験と物理検層の組み合わせにより原位置試験を【基盤(HLW)：S-1，総合的な調査評価技術，超深地層研究計画（瑞浪），幌延 補完する手法等）
深地層研究計画，深層ボーリング調査技術(JAEA)】【基盤(HLW)：制度的管理技術等，モニタリング技術（地中無線技術，耐久性の ・分野間の連携（地質環境調査から設計・性能評価に至る連あるセンサー技術等）(ANRE)】
携業務の実証)【基盤(HLW)：S-1，総合的な調査評価技術，地質環境評価技術高度化(ANRE)】

○

○

○

○

○

○

○

○

基盤研究
(NUMO)

・品質保証体制が確立され，各種調査・評価結果の説明
性・透明性・追跡性等が確保可能であること

・調査段階における品質保証体系の構築

○

○

基盤研究
(A)，
NUMO(B)

基盤研究(A)はURL等の調査研究において品 【基盤(HLW)：(A)-(1)-②，特定の地質保証体系を構築し，NUMO(B)はそれらと概 質環境を対象とした調査評価技術】
要調査技術実証の成果を踏まえ，実施主体と 【基盤(HLW)：(A)-(1)，総合的な調査
しての品質保証体系を構築する
評価技術】

・レファレンス処分場概念の安全性評価，工学的成立性提 ・基本的な技術は構築されている・SDMは分野毎，調査段階毎に複数の概念モデルが提案されるが，必ずしも整示が可能な地質構造モデルを作成可能であること合したものとはなっていない可能性が高い【NUMO・DOE共研：統計学的手法に基づく地下水流動評価手法の検討（～2007）】

・各種調査結果の生データをSDMへ入力するための方法論の確立とおよび手法の開発
・異なる分野の地質環境情報を解釈・統合するGeoSynthesis
に関する方法論の整備

○

○

基盤研究

○

○

基盤研究

URLの研究成果を活用して基盤研究側で実施することが望ましい
URLの研究成果を活用して基盤研究側で実施することが望ましい

調査技術の適用性確認・実証については既 【基盤(HLW)：(A)-(1)-②，特定の地存研究地域の活用を前提として基盤研究側 質環境を対象とした調査評価技術】【基盤(HLW)：(A)-(1)，総合的な調査で実施することが望ましい
NUMO(A)，基 情報分析・体系化(A)は実施主体の業務，派 評価技術】
盤研究(B) 生する技術開発(B)は基盤研究の業務である調査手法の確立については基盤的な研究開
基盤研究 発と考えられる
基盤研究

ー

地質・構造モデル
岩盤物性モデル
地下水流動モデル
地化学モデルーー

大気質，河川，湖沼
海域，地下水，植物，動物ーー

左記開発課題を「基盤研究開発全体計画」に対応させる場合の，同計画中の件名・継続的に調査・モニタリングを実施することにより，現状レベルの調査評価手法で環境影響評価を実施可能

URLを活用して基盤研究側で実施することが望ましい（精密調査地区選定に係る予行演習として
NUMOの関与も検討）【基盤(HLW)：(A)-(1)-②，特定の地
質環境を対象とした調査評価技術】【基盤(HLW)：(A)-(1)，総合的な調査
評価技術】

・新たな重要技術課題はない
ー

ー

ー

ー

ー

ー

ー

31

3.3 様式３：サポートする技術に係わる達成目標レベル，開発課題等
様式１で示したそれぞれのサポートする技術毎に，達成目標レベルを設定し，現状レベルの分析を踏まえて導かれる開発課題を整理した。
さらに，開発課題を解決するゴールの時期を踏まえて課題の優先度を設定し，課題の役割分担として，事業化に向けた原環機構実施分と基盤研究とに分類した。

32

表 3-19

様式３：サポートする技術に係わる達成目標レベル，開発課題等（地質環境の長期安定性）（１／２）
青文字：特に重要な技術開発課題， 斜文字：本技術開発ニーズ検討において導出された技術開発課題のうち，「地層処分基盤研究開発に関する全体計画」において明記されていないもの

小項目

サポートする技術

達成目標レベル／現状レベル／開発課題の整理
達成目標レベル

火成活動の長期安定性
評価

現状レベル

開発課題の優先度
開発課題

従来手法の組合わせ ①広域の過去～第四 地表踏査，岩石記載， ・必要なデータを取得・解析し概略的な評価 ・個々の技術はほぼ十分なレベルにある・特になしによる一連の火成活 紀の火山の時空間的 年代測定，化学分析 ができること
動評価
な活動特性の評価【NUMO：精密調査地区選定のための調査・評価手法の高度化・体系化】②広域の火山活動に 地震波速度解析，電 ・必要なデータを取得・解析し概略的な評価 ・個々の技術はほぼ十分なレベルにあるが， ・特になし
関連する地殻～マント 磁探査（MT法），微小 ができること
信頼性向上・効率化に関する課題はある
ル内構造と地殻変動 地震観測の評価
【国：防災分野の地震波速度解析（トモグラフィ）】【基盤(HLW)：(A)-(3)-②，地下深部のマグ
マ・高温流体等の調査技術(JAEA)】【NUMO：精密調査地区選定のための調査・評価手法の高度化・体系化】③第四紀火山の活動 空中写真判読，レー ・対象とする火山に関するデータを取得・解特性と形成発達史の ザー画像解析，地表踏 析し精度の高い評価ができること
評価
査，岩石記載，年代測定，化学分析

・個々の技術はほぼ十分なレベルにあるが， ・後期鮮新世～前期更新世の火山に対する
古い火山ほど分布が限られ調査・評価が難 調査・評価方法の高度化
しい・複数のテフラを用いた第三紀/第四紀境界付近の火山の評価手法が検討されている

開発課題解決必要時期

開発課題の分類

分類の理由

－

－

－

－

－

－

I

II

III

概要調査
実施前

精密調査地区
選定時

－

－

－

－

－

－

－

－

○

○

基盤研究

調査・評価方法の高度化は基盤的な研究
である

○

○

基盤研究

調査手法の改良と適用事例の拡充は基盤的な研究である【NUMO：精密調査地区選定のための調査・評価手法の高度化・体系化】【基盤(HLW)：(A)-(3)-②，第四紀の火山・地熱活動等の調査技術(JAEA)】④火山体の地下構造 地震波速度解析，電 ・対象とする火山に関するデータを取得・解とマグマ移動性の評価 磁探査（MT法），微小 析し精度の高い評価ができること
地震観測，地殻変動
測定（GPS，合成開口レーダー，傾斜・歪計など），地下水・温泉ガス等の地球化学

従来手法を補足するた 確率論的な評価
めの評価

断層活動の長期安定性評価

従来手法による活断層評価

活断層帯，活褶曲・活撓曲帯，伏在断層等の分布，活動性の評
価

従来手法を補足するた 変動地形が明瞭でなめの評価
い活断層，伏在活断層
等の分布，活動性の評価

・個々の技術はほぼ十分なレベルにあるが， ・個々の調査手法の改良と適用事例の拡充
信頼性向上・効率化に関する課題はある【国：防災分野の地震波速度構造解析（地震波トモグラフィー，レシーバ関数解析）】【基盤(HLW)：(A)-(3)-②，地下深部のマグ
マ・高温流体等の調査技術(JAEA)】【NUMO：精密調査地区選定のための調査・評価手法の高度化・体系化】

・将来数万年間の火山の発生確率を求める ・JAEAやNUMOで検討されているが，信頼性 ・確率論的評価の使い方の検討(A)と手法のことができること
向上・効率化に関する課題はある
高度化（データが十分な場合の統計評価，
データが不十分な場合の補完方法等）(B)【基盤(HLW)：(A)-(3)-②，火山活動等の長期予測モデルの開発(JAEA)】【NUMO：テクトニクスに関する評価手法の検討（国際テクトニクス会議）】○

・基本的には十分なレベルにあるが，信頼性 ・隆起特性と組合わせた過去数十万年間の断層活動履歴に関する体系的な調査・評価
向上・効率化に関する課題はある
・鳥取県西部地震等の明瞭な地表変位を伴 手法の高度化
わない活断層に対する調査・評価手法が検 ・海上ボーリング等による沿岸域の活断層調査・評価技術の適用事例の拡充(A)および体討されている【国，自治体：防災分野の活断層調査（沿岸 系化(B)・活構造検出技術の高度化（空中写真判読
域含む）】【NUMO：精密調査地区選定のための調査・ 支援システムの開発等）
・物理探査結果（イメージ）の統一的な解釈
評価手法の体系化】【基盤(HLW)：(A)-(3)-①，地下の活断層に 方法の整備
関する調査技術(JAEA)】【NUMO：活褶曲・活撓曲・活断層帯の影響範囲の評価手法構築】

○

○

基盤研究

調査・評価手法の高度化は基盤的な研究
である

○

○

基盤研究(A)，
NUMO(B)

○

○

基盤研究

技術の適用事例の拡充(A)は基盤的な研究であるが，体系化(B)は実施主体の業
務である技術の高度化は基盤的な研究である

○

○

基盤研究

解釈方法の整備は基盤的な研究である

・鳥取県西部地震等の明瞭な地表変位を伴 ・適用事例の拡充(A)および手法の体系化
わない活断層に対する調査・評価手法が検 (B)討されている

○○

基盤研究(A)，
NUMO(B)

技術の適用事例の拡充(A)は基盤的な研究であるが，体系化(B)は実施主体の業
務である

空中写真判読，地形・ ・活断層の分布と過去十数万年間あるいは
地質調査，年代測定， それ以前の活動性を推定できること
ボーリング調査，トレン
チ調査，物理探査（反射法地震探査，音波探査など）

・分布範囲と過去十数万年間あるいはそれ以前の活動特性を推定できること○

NUMO(A)，基盤研究 使い方の検討(A)については実施主体の(B)業務であるが，評価手法の高度化(B)は基盤的な研究である【基盤(HLW)：(A)-(3)-①低活動性の活断層に関する調査技術（水素，希ガスを用いた地
球化学的調査手法）(JAEA)】33

表 3-20

様式３：サポートする技術に係わる達成目標レベル，開発課題等（地質環境の長期安定性）（２／２）
青文字：特に重要な技術開発課題， 斜文字：本技術開発ニーズ検討において導出された技術開発課題のうち，「地層処分基盤研究開発に関する全体計画」において明記されていないもの

小項目

達成目標レベル／現状レベル／開発課題の整理サポートする技術
達成目標レベル断層活動の長期安定性評価

従来手法を補足するた 活動間隔の長い活断めの評価
層の評価（地質断層の
再活動性の評価），活断層の分岐・伸展等の
評価

現状レベル

開発課題の優先度
開発課題

I

・対象とする断層の活動性を評価できること ・活動性評価については地化学と断層岩の ・適用事例の拡充（A）および手法の体系化
調査を組合せた手法や若い（第四紀）断層 (B)岩の年代測定手法が検討されている・地質断層の再活動性については，第2次取 ・若い年代（第四紀）の測定手法の実用化
りまとめおよび平成17年取りまとめで，活断 ・地質断層の再活動性に関する考え方，調層帯延長部に対する検討や後背山地の隆 査・評価の対象・方法等に関する検討
起速度を考慮した検討の必要性が指摘されている

II

開発課題解決必要時期

III

概要調査
実施前

精密調査地区選定時

開発課題の分類

分類の理由

適用事例の拡充(A)は基盤的な研究であるが，体系化(B)は実施主体の業務である測定手法の実用化は基盤的な研究である
地質断層の再活動性に関する検討は基盤的な研究である○○

基盤研究(A)，
NUMO(B)

○

○

基盤研究

○

○

基盤研究

【基盤(HLW)：(A)-(3)-①，低活動性の活断層に関する調査技術（水素，希ガスを用いた
地球化学的調査手法）(JAEA)】【NUMO：断層活動年代の測定手法に関する検討】【基盤(HLW)：(A)-(3)-②，第四紀の火山・地熱活動等の調査】
確率論的な評価○

・将来数万年間の断層による変位の発生確 ・発生頻度と規模については地震防災分野 ・確率論的評価の使い方の検討(A)と手法の高度化（データが十分な場合の統計評価，率を求めることができることで検討されている・分布・位置についてはNUMO等で検討され データが不十分な場合の補完方法等）(B)ているが，信頼性向上・効率化に関する課題がある○

NUMO(A)，基盤研究 使い方の検討(A)については実施主体の(B)業務であるが，評価手法の高度化(B)は基盤的な研究である【NUMO：統計学的な断層発生確率の評価】【NUMO：テクトニクスに関する評価手法の検討（国際テクトニクス会議）】
・個々の技術は十分なレベルにあるが，体系 ・現地調査の積み重ねによる信頼性向上
的な調査・評価の実績は少ない
・断層活動と組合わせた体系的な調査・評価【基盤(HLW)：(A)-(3)-③，隆起・沈降量等に 手法の適用事例の拡充と高度化関する調査技術(JAEA)】【NUMO：精密調査地区選定のための調査・評価手法の高度化・体系化】

○

○

基盤研究

○

○

基盤研究

・過去十数万年間あるいはそれ以前からの ・旧河道の堆積物の年代と高度分布から隆 ・岩石・鉱物の化学組成・結晶構造，有機物
組成等の温度・時間指標を用いた間接的手
侵食量を間接的あるいは直接的に推定でき 起量を推定する手法を開発中
・岩石・鉱物の化学組成・結晶構造，有機物 法，および埋没谷，宇宙線曝露起源の同位ること
組成等の温度・時間指標を用いた間接的手 体や閉鎖温度の低い鉱物を用いた年代測定
による直接的評価手法の実用化
法を開発中
・埋没谷，宇宙線曝露起源の同位体や閉鎖 ・複数の調査手法を組み合わせた体系的な
温度の低い鉱物を用いた年代測定による直 評価手法の高度化
・地形形成条件に応じた調査・評価手法の検接的評価手法を開発中
討【基盤(HLW)：(A)-(3)-③，侵食速度に関する調査技術(JAEA)】【NUMO：精密調査地区選定のための調査・評価手法の高度化】

○

○

基盤研究

要素技術の開発は基盤的な研究である

○

○

基盤研究

○

○

基盤研究

評価手法の高度化は基盤的な研究である
地形形成条件に応じた調査・評価手法の検討は基盤的な研究である・汎地球規模の変動幅は推定することができ ・気候・海水準変動の調査・評価技術の高度化
る・東濃・幌延地域での事例検討が行われて
いる

○

○

基盤研究

調査・評価手法の高度化は基盤的な研究
である

○

○

基盤研究

○

○

基盤研究

○

○

基盤研究

評価手法の高度化は基盤的な研究である
調査・評価手法の高度化は基盤的な研究である
調査・評価手法の高度化は基盤的な研究である○

NUMO（基盤研究）○

NUMO(A)，基盤研究 使い方の検討(A)については実施主体の(B)業務であるが，評価手法の高度化(B)は基盤的な研究である

空中写真判読，地表 ・過去十数万年間あるいはそれ以前からの踏査，地層年代調査， 隆起・沈降量，侵食量を推定できること
段丘対比・編年調査，ボーリング調査，トレン
チ調査，物理探査など

隆起・侵食の長期安定性 従来手法による隆起・侵食量の評価評価

従来手法を補足するた 段丘が分布しない地域
の評価
めの評価

気候・海水準変動を考慮した評価

・過去十数万年間あるいはそれ以前からの気候・海水準変動を推定できること

現地調査による手法の信頼性向上は基盤的な研究である
手法の適用事例の拡充と高度化は基盤的な研究である【基盤(HLW)：(A)-(3)-③，気候・海水準変動に関する調査技術(JAEA)】
地形変化を考慮した評
価

地質環境の超長期評価

決定論的評価・過去十数万年間あるいはそれ以前からの地形変化を推定できること

・安全評価で求められた場合に不確実性を含めて評価できること

・現地調査に基づく方法とモデルに基づく方 ・複数の調査手法を組み合わせた体系的な法が検討されているが，信頼性向上・効率化 評価手法の高度化
・地形形成条件に応じた調査・評価手法の高に関する課題はある度化【基盤(HLW)：(A)-(3)-③，三次元地形変化 ・地形変化モデルの高度化
モデルの開発(JAEA)】・プレート運動の継続性を含め，評価の可能 ・天然事象の10万年を超える超長期評性に関して専門家の合意は得られていない 価の考え方に関する検討（サイト選定に○必要な要件ではないが，安全評価に関する最近の動向を踏まえ，超長期評価の可能性や不確実性に関する科学的な立場からの検討が必要）
確率論的評価・安全評価で求められた場合に不確実性を含めて評価できること

・NUMOで検討されているが，信頼性向上・効率化に関する課題はある・確率論的評価の使い方の検討(A)と手法の高度化（データが十分な場合の統計評価，
データが不十分な場合の補完方法等）(B)○

評価の考え方に関する検討は実施主体の業務である（検討結果により必要に応じて基盤研究を実施する）【NUMO：テクトニクスに関する評価手法の検討（国際テクトニクス会議）】34

表 3-21

様式３：サポートする技術に係わる達成目標レベル，開発課題等（人工バリア(HLW)）（１／３）

青文字：特に重要な技術開発課題， 斜文字：本技術開発ニーズ検討において導出された技術開発課題のうち，「地層処分基盤研究開発に関する全体計画」において明記されていないもの
達成目標レベル／現状レベル／開発課題の整理
小項目

細目

達成目標レベル
人工バリアの概念設計[HLW]

オーバーパックの概念設計

開発課題の優先度

課題解決必要時期

サポートする技術

オーバーパック設計手法

現状レベル

開発課題

精密調査
地区選定
時

開発課題の分類

分類の理由

○

○

NUMO

すでに実用化レベルに達しており，事業者の視点を取り入れた設計手法の検討段階にある

○

○

基盤研究

現象理解やモデルの構築が主であり，基盤的な研究テーマと考えられる

○

○

基盤研究

現象理解やモデルの構築が主であり，基盤的な研究テーマと考えられる

○

○

基盤研究

現象理解やモデルの構築が主であり，基盤的な研究テーマと考えられる

I

[炭素鋼]
[炭素鋼，銅，チタン][炭素鋼]
・多様な地質環境に適した汎化された設計手法に ・多様な地質環境に適するように汎化された設計 ・事業化に向けた設計手法の高度化基づいて，事業化に向けてサイトに特有な特性を考 手法が構築され，幌延URLの地質環境を例として [銅，チタン]
慮した設計手法を整備すること
設計フローの適用性が示された。ただし，事業化の （第２次取りまとめに記載の設計手法で対応予定）「銅，チタン]
観点からの設計手法の整備が必要
・第２次取りまとめで示されている設計手法に基づいて，最新の腐食挙動理解等の成果を取り入れて 【基盤(HLW)：(B)-(2)-①-a)，データベース化と評設計ができること
価手法の体系化(JAEA)】

ニアフィールド環境影響評価 [炭素鋼，銅][炭素鋼][炭素鋼，銅，チタン]
技術
・概念設計および性能評価に必要なニアフィールド ・腐食挙動に影響を与える因子として，石膏の沈・オーバーパック表面への塩濃縮現象（硫酸根，炭の化学環境，熱環境について，基本的なプロセス 殿，硫酸塩の濃縮挙動が起こることが知られてい 酸根），不飽和状態のニアフィールド環境の腐食挙に関する知見が収集され，不確実性を考慮して，環 る。また，不飽和状態では，現象の解明，連成解析 動への影響評価技術の高度化
境の変遷が予測されていることによる予測などが試みられている。現状では，腐食[チタン]
挙動への影響は顕著ではないことが分かっている・ニアフィールド環境のうちチタンの腐食挙動に影 [銅]響を与える因子が把握されていること
・石膏の沈殿，硫酸の濃縮挙動が起こることが知られている。ただし，銅の腐食挙動への影響評価が必要[チタン]
・隙間腐食挙動に対する塩濃度，温度等の影響が把握されている

II

III

概要調査
実施前

【基盤(HLW)：(B)-(2)-①-a)，塩水環境下処分技術
調査(ANRE)】
腐食挙動評価技術

[炭素鋼]
[炭素鋼]
[炭素鋼]
・腐食挙動が全面腐食挙動となる条件を把握し，二 ・降水系，海水系モデル地下水を用いて，炭素鋼の ・サイト環境における腐食挙動の評価手法の高度
アフィールド環境（温度，外荷重，化学条件等）にお 腐食挙動について，多くの知見が得られている
化
いて，応力腐食割れ等が生じないことが保守性を ・腐食速度の評価についても基本的なデータはす ・高温環境での腐食挙動の把握
もって示されることでに取得されている
腐食挙動の評価手法の体系化
・サイト地質環境下での腐食速度を，腐食データ
・腐食試験データの拡充により，腐食速度の再評価 ・不飽和状態における腐食挙動の現象理解の高度ベース等を用いて評価し，腐食代を設定できること が実施され，従来の評価値が5倍程度高く，保守的 化[銅]であることや，鉄器の考古学的なナチュラルアナロ ・ オーバーパックの現実的な性能評価に向け・サイト地質環境下での腐食挙動が予測できるよう グ研究からも鉄が長期的に耐食性を有することが た，腐食速度の再設定，腐食生成物の安全機に，複合的な環境因子（酸素濃度，硫酸塩，炭酸 示されている能への寄与の評価などに関連する現象理解の濃度，pH等）への腐食速度の依存性等について現 ・環境因子（100℃超環境，放射線影響（下記），微 高度化およびデータ拡充
象が解明されていること生物影響）に関する影響の評価手法，長期試験に [銅]・不飽和状態における複合的な環境因子（硫酸塩，・サイト地質環境下での腐食速度を試験データに基 よる腐食挙動に関する理解の検証が必要
炭酸濃度，pH等）を考慮した腐食挙動の現象理解づいて評価できるようにデータが収集されているこ [銅]と・還元環境下であれば硫化物濃度に依存した腐食 の高度化
[チタン]
速度の評価が行われている。ただし，酸化環境下 [チタン]・不動態化，水素脆化等の腐食挙動の現象理解が の複合的な環境因子（酸素濃度，硫酸塩，炭酸濃 ・不動態化，水素脆化の塩濃度への依存性等の腐進み，オーバーパック材料のオプションとしての実 度，pH等）を腐食挙動の現象理解については，継 食挙動の現象理解研究と腐食挙動の評価手法の体系化
現性が示されていること
続的な研究が必要[チタン]
・不動態化や水素脆化について研究事例がある。
ただし，継続的な現象理解の実施が必要【基盤(HLW)：(B)-(2)-①-a)，腐食寿命評価手法の構築(JAEA)】【基盤(HLW)：(B)-(2)-①-a)，オーバーパック表面
100℃超での腐食挙動に関わる検討(JAEA)】【基盤(HLW)：(B)-(2)-①-a)，ナチュラルアナログ事
例研究の集約(JAEA，ANRE)】【基盤(HLW)：(B)-(2)-①-a)，腐食データおよび評価手法に関する体系化(JAEA，ANRE)】

腐食挙動に対する放射線影 [炭素鋼，銅，チタン]
響評価技術
・放射線影響の評価方法について再考し，放射線厚みの再評価を実施できること[炭素鋼][炭素鋼，銅，チタン]・第２次取りまとめでは，放射線分解によって生じた ・オーバーパック腐食挙動に対する放射線影響
酸化性化学種の供給速度が炭素鋼の不動態保持 の評価手法の高度化
電流密度（腐食速度換算：約0.1μm/y）を十分下回るよう，遮蔽厚さが設定されている
現在，放射線による腐食への影響について実験的な検討が進められているが，緩衝材中では照射による影響は認められておらず，今後，設計要件の見直しで，評価手法の検討が必要[銅，チタン]・銅については炭素鋼と同様，緩衝材によって影響が緩和されるという報告がある。チタンについては照射による顕著な影響は観察されていないが，340Gy/hで水素吸収がやや促進される兆候を示す
結果がある。より低線量率での影響については
データがない【基盤(HLW)：(B)-(2)-①-a)，バリアシステム放射線影響評価(JAEA，ANRE)】35

表 3-22

様式３：サポートする技術に係わる達成目標レベル，開発課題等（人工バリア(HLW)）（２／３）

青文字：特に重要な技術開発課題， 斜文字：本技術開発ニーズ検討において導出された技術開発課題のうち，「地層処分基盤研究開発に関する全体計画」において明記されていないもの
達成目標レベル／現状レベル／開発課題の整理
小項目

細目

達成目標レベル
人工バリアの概念設計[HLW]

オーバーパックの概念設計

開発課題の優先度

課題解決必要時期

サポートする技術

オーバーパック力学挙動評
価技術

遠隔溶接封入・検査技術

現状レベル

開発課題

I

[炭素鋼，銅，チタン][炭素鋼，銅，チタン][炭素鋼，銅，チタン]・サイト環境において外荷重（静水圧・膨潤圧・圧密 ・外荷重に対する設計の考え方については，第２次 ・外荷重に対する設計手法の高度化（緩衝材膨潤反力等）に対して十分な強度を有し，変形により取りまとめで示されており，基本的な技術開発は終 圧，圧密反力，岩盤変形等）
オーバーパックの密閉性が損なわれないことを示 了している。ただし，地震荷重などへの考え方につ ・長期間・低線量での照射影響評価の高度化
いて，整備したのち，外荷重に対する設計手法を高せること
・照射脆化挙動が，オーバーパックの構造強度に 度化する必要がある
・中性子フラックスに基づいた評価では影響がない
対して支障がないこと
ことが確認されている。ただし，長期間・低線量での照射影響については，最新の知見に基づいた評価により影響がないことの確認が必要
[炭素鋼]
[炭素鋼]
[炭素鋼]
・溶接技術，および非破壊検査技術の遠隔システ
・遠隔溶接により，所定の品質の溶接が達成でき ・各種の溶接法の適用性が実規模試験により品質，蓋構造との関係を含めてデータの拡充が進め ムとしての高度化ることが実証的に示されていること
・レファレンス溶接技術の選定に向け，溶接に必要 られ，溶接部の長期健全性の考え方について知見 [銅，チタン]
な技術と溶接部品質の評価法について十分な知見 が蓄積されている。ただし，継続的な技術開発を進 ・溶接技術高度化
め，遠隔システムとしての完成度を高めることが必が得られていること
要[銅，チタン]・溶接封入が技術的に可能であることが示されてい [銅，チタン]・溶接技術が海外等で実証的に開発されている
ること

精密調査
地区選定
時

開発課題の分類

分類の理由

○

○

基盤研究

長期間・低線量での照射影響評価について
は，現象理解が主であり，基盤的な研究テー
マと考えられる

○

○

基盤研究

現象理解やモデルの構築が主であり，基盤的な研究テーマと考えられる

○

基盤研究

現象理解やモデルの構築が主であり，基盤的な研究テーマと考えられる

○

○

NUMO

すでに実用化レベルに達しており，調達性などの事業者の視点を取り入れた検討段階にあ
る

○

○

NUMO

すでに実用化レベルに達しており，事業者の視点を取り入れた設計手法の検討段階にある

○

○

基盤研究

現象理解やモデルの構築が主であり，基盤的な研究テーマと考えられる

○

○

基盤研究

現象理解やモデルの構築が主であり，基盤的な研究テーマと考えられる

II

III

概要調査
実施前

【基盤(HLW)：(B)-(2)-①-a)，遠隔操作技術高度化
調査(ANRE)】
溶接部腐食挙動評価技術[炭素鋼][炭素鋼，銅，チタン][炭素鋼]
・サイト環境において溶接部の腐食挙動がオー・溶接部の腐食挙動について試験データの拡充が ・溶接部の耐食性評価技術の高度化
バーパックの安全機能に著しい影響を与えないこ 進められ，母材との比較により腐食形態毎に溶接 ・溶接部の腐食速度低減対策の技術の高度化と，あるいは適切な対策が具体的に示されているこ 部の特徴に関する知見が蓄積されている。ただし， [銅]継続的な検討により溶接部の耐食性のデータを拡 ・溶接方法の選定も含めた，腐食挙動の現象理解との高度化
充することが必要[チタン][銅]・海外で評価事例があるが，試験データが限られて ・溶接部腐食挙動の現象理解の高度化いる[チタン]
・溶接部の水素脆化に関する実験的な研究に着手○【基盤(HLW)：(B)-(2)-①-a)，溶接部耐食性評価(JAEA)】
オーバーパック製作技術

緩衝材の概念設計

緩衝材設計手法

緩衝材基本特性評価技術[炭素鋼][炭素鋼，銅，チタン][炭素鋼，銅，チタン]・オーバーパックの製作が可能なことの見通しを得 ・鍛造による材料製作・成型加工は，既存技術で問 ・既存技術により対応[銅，チタン]ること
題ないことを確認済み
・オーバーパック製作における，中実鍛造材と中空 ・複合オーバーパックの製作技術の高度化
鍛造材との合理性・経済性等の比較検討が必要

・多様な地質環境に適するように汎化された設計手法に基づいて，事業化に向けてサイトに特有な特性を考慮した設計手法を整備すること

・多様な地質環境に適するように汎化された設計 ・事業化に向けた設計手法の開発
手法が構築され，URLの地質環境を例として設計フローの適用性が示されている。ただし，事業化に向けた設計手法の最適化が必要

・複数の代表的なベントナイト材料について緩衝材 クニゲルV1を代表例として，透水係数や膨潤圧等と ・緩衝材の材料仕様選定のための国内外ベントナとしての基本特性データに基づいて，具体的なサイ いったデータが降水系～海水系地下水条件に対し イト系緩衝材の以下の基本特性データの蓄積
ト環境において十分な要求性能が発揮されることを て求められデータベース化されている
示せること
・研究機関において，透水試験，膨潤圧試験および ○粒状ベントナイト，海外産ベントナイトなどの試料
熱特性試験について，データ取得手法の標準化に での特性データの取得あるいは既往データベースの適用性検討関する検討が進められている
・海外産ベントナイトについては，海外において知 ○圧縮ベントナイトを用いた降水～海水系地下水条件における力学特性データの拡充
見が蓄積されつつある
・ただし，粒状ベントナイト，海外産ベントナイトなど ○自己シール性の設計基準に関わるデータの拡充の試料での特性データの取得，あるいは既往デー ○緩衝材の圧密特性データの拡充
タベースの適用性検討，力学特性データの拡充等 ○圧縮ベントナイトを用いたセメント影響を考慮した
基本特性データの取得が必要【基盤(HLW)：(B)-(2)-①-b)，基本特性データベースの構築(JAEA)】

コロイド移行特性評価技術

遠隔搬送・定置技術

・緩衝材仕様に対してコロイド移行特性が評価さ・第２次取りまとめのレファレンスケース仕様に対し ・コロイド移行特性評価技術の高度化
れ，核種移行評価上，コロイド移行特性が主要なプ て金コロイドを用いて，コロイドが濾過されることがロセスとならないことが確認されていること
試験的に確認されている。ただし，緩衝材仕様を変更する場合には，確認が必要。また，評価方法についても高度化が必要＜’地下施設（共通）－建設・操業・閉鎖システムの概念設計－操業の観点からの検討’参照＞36

表 3-23

様式３：サポートする技術に係わる達成目標レベル，開発課題等（人工バリア(HLW)）（３／３）

青文字：特に重要な技術開発課題， 斜文字：本技術開発ニーズ検討において導出された技術開発課題のうち，「地層処分基盤研究開発に関する全体計画」において明記されていないもの
達成目標レベル／現状レベル／開発課題の整理
小項目

細目

達成目標レベル
人工バリアの概念設計[HLW]

開発課題の優先度

課題解決必要時期
精密調査
地区選定
時

開発課題の分類

分類の理由

○

NUMO

シナリオの考え方の検討は，事業者としての安全確保の考え方に相当

○

基盤研究

現象理解やモデルの構築が主であり，基盤的な研究テーマと考えられる

○

基盤研究

現象理解やモデルの構築が主であり，基盤的な研究テーマと考えられる

○

○

基盤研究

現象理解やモデルの構築が主であり，基盤的な研究テーマと考えられる

ー

ー

ー

ー

○

○

基盤研究

現象理解やモデルの構築が主であり，基盤的な研究テーマと考えられる

○

○

基盤研究

現象理解やモデルの構築が主であり，基盤的な研究テーマと考えられる

○

○

基盤研究

現象理解やモデルの構築が主であり，基盤的な研究テーマと考えられる

○

○

基盤研究

現象理解やモデルの構築が主であり，基盤的な研究テーマと考えられる

○

○

基盤研究

現象理解やモデルの構築が主であり，基盤的な研究テーマと考えられる

サポートする技術
現状レベル

開発課題

I

処分システムの長期挙動の ニアフィールド現象の総合的 ・人工バリアの各構成要素および要素間の長期挙 ・人工バリアの各構成要素毎に保守性を考慮した ・ニアフィールド環境の長期的な変遷と評価に関すな理解・評価に関する技術 動を設計・性能評価に反映させることを目的として， パラメータ設定が進められている理解るシナリオ，モデルの構築
ニアフィールド環境の長期的な変遷と評価に関する ・総合的なシステムとしての整合性については，更シナリオが，人工バリア全体として相互に矛盾がな なる議論が必要
いこと
熱－水－応力－化学連成現 ・概念設計および性能評価に必要なニアフィールド
象評価技術の化学環境，熱環境について，基本的なプロセスに関する実験データや連成モデルの知見が収集され，不確実性を考慮して，再冠水挙動が予測できること

・熱－水連成解析により再冠水挙動と温度の変遷，および塩濃縮現象の予測への適用性の確認が実施されている・過渡期の二アフィールド現象の評価に向けた，再冠水挙動や塩濃縮現象等の連成現象に関する現象理解，コードの高度化およびデータ
拡充

○

○

セメント－ベントナイト相互作
用の理解・評価に関する技術[炭素鋼]
・鉄－ベントナイト相互作用について，物質移行－ ・オーバーパック－緩衝材界面の温度・化学環
・オーバーパックの腐食に伴う，鉄の供給量や移行 化学連成解析により長期間の緩衝材の材料学的 境の現実的な設定に基づいた，相互作用影響
が拡散律則であること，温度分布と発熱期間などを な変化を予測するシミュレーションが開発されつつ の評価手法の高度化考慮して，緩衝材がさらされる環境をあきらかにし， ある
鉄－ベントナイトの相互作用の反応プロセスを評価 ・室内試験やナチュラルアナログ研究を通して，現し，緩衝材の安全機能に支障がないことが確認で 象の理解などが深められつつある
きること[銅・チタン]【基盤(HLW)：(B)-(3)-②-b)，緩衝材の長期変質挙・相互作用に関する現象が把握され，緩衝材の安 動】
全機能に支障がないことが確認できること＜’TRU廃棄物処分－人工バリア長期特性評価技術（セメント－ベントナイト反応）’参照＞

オーバーパック沈下・腐食膨 ・物理的緩衝性を示すために，岩盤変形に対する張挙動の理解・評価に関する 緩衝材の変形挙動や腐食膨張による変形挙動を技術
解析し，オーバーパックの破壊が起こらないことを示せること。また，緩衝材の圧密によるオーバー
パックの長期沈下量を見積もり，緩衝材の要求機能に著しい影響がないこと

III

概要調査
実施前

【基盤(HLW)：(B)-(3)-⑤，連成解析コードの開発・検証(JAEA)】

高温環境下における緩衝材 ・ニアフィールド領域の温度分布の時間的変遷に基 ・イライト化やクロライト化などによる膨潤性や収着 ・高温環境における緩衝材機能の変化に関する現の長期挙動・特性の理解・評 づいて，緩衝材がさらされる環境を明らかにし，鉱 性の低下が懸念されていたが，第２次取りまとめ 象理解の高度化価に関する技術
物学的な観点から，高温環境下における緩衝材内 で，K供給量，最高到達温度，発熱期間の関係からでの反応プロセスを明らかにし，緩衝材の安全機 安全機能に支障がないことが示されている能に支障がないことが確認できること
・100度を超える環境でのベントナイトの安定性について試験検討が進められている・温度履歴を有するベントナイトについては，膨潤性が低下する可能性が示されているが，さらなる現象の理解が必要

処分システムの長期挙動の オーバーパック－緩衝材の理解
相互作用の理解・評価に関
する技術

II

・セメント－ベントナイト相互作用影響の評価手法の高度化

・二次圧密の加速挙動に係るデータ取得や海水系 ・長期圧密挙動の理解とその予測モデルの精緻化
地下水条件下でのパラメーター設定についての考 ・腐食膨張に関する現象理解と予測モデルの高度
え方の整理を通じて，評価手法が提示されている 化・岩盤クリープを考慮した評価手法として，岩盤と緩衝材の三次連成解析手法が提示される○【基盤(HLW)：(B)-(3)-②-a)，緩衝材の長期力学的
変形挙動】

偏膨潤・不均一膨潤等の理解・評価に関する技術

・偏膨潤や不均一膨潤について実測データを整備し，安全機能や性能評価に支障がないことを確認
できること

・施工時の隙間充填などについて要素試験により ・偏膨潤・不均一膨潤に関する品質保証方法の検討知見が取得されている・定置の品質管理と合わせて議論が始められてい ・模型試験による偏膨潤・不均一膨潤の現象把握
る

岩盤変形に伴う人工バリア領 ・岩盤変形に伴い人工バリアが変形する場合の緩 ・亀裂のズレを想定した模型試験およびシミュレー ・模型試験による挙動評価および解析パラメータ，
域の変形挙動評価技術
衝材・オーバーパックの力学的挙動解析により，ション解析により，緩衝材が岩盤変形に対して塑性 データの拡充
オーバーパックの破壊等が起こらないことが示され 変形し，また，緩衝材内でオーバーパックが回転す ・実規模スケールへの評価技術の高度化ることることにより変形を解消し，オーバーパックの破壊が起こらないことが確認されている

緩衝材の流出・侵入挙動の理解・評価に関する技術

ガス移行挙動の理解・評価に関する技術・サイトの岩盤の亀裂の分布状況を考慮して，岩盤 ・亀裂を模擬した室内試験により，緩衝材の流出， ・模型試験による挙動評価および解析パラメータ，
亀裂中への緩衝材の侵入・浸食挙動を把握し，緩 侵入挙動を観測し，亀裂開口幅と侵入量等に関す データの拡充
衝材の安全機能に著しい影響がないことを確認で るデータの拡充，およびシミュレーション解析の適用 ・性能評価に向けた疑似コロイド形成条件の整理・実規模スケールへの評価技術の高度化
性確認が行われている
きること

・炭素鋼オーバーパック，PEM容器の腐食により発 ・改良型TOUGH2やGAMBITモデルを用いたシミュ ・岩盤およびベントナイトを対象としたデータの拡充とモデルの改良・高度化
生するガスの移行挙動を解析し，安全機能や性能 レーション解析の適用性が確認された評価に支障がないことを確認できる

37

表 3-24

様式３：サポートする技術に係わる達成目標レベル，開発課題等（地下施設（共通））（１／２）

青文字：特に重要な技術開発課題， 斜文字：本技術開発ニーズ検討において導出された技術開発課題のうち，「地層処分基盤研究開発に関する全体計画」において明記されていないもの
達成目標レベル／現状レベル／開発課題の整理
小項目

地下施設の概念設計

細目

性能評価の観点からの検討 性能評価技術

達成目標レベル

現状レベル

・候補位置の性能（設置した場合の最終線量予想）
が工学的な観点から当該候補地が処分場の建設に支障がないことを示したうえで，精密調査段階において，地下施設（および地下の調査施設）の位
置，深度，広がり，対象地層，（坑道断面）等が大幅に変更しない程度で提供できること＜’閉鎖後安全性の評価’参照＞

開発課題

I

空洞安定性の観点からの検 坑道設計，掘削時・操業時空 ・深度，坑道方向，坑道間孔間離隔距離，断面形 ・空洞安定性，耐震性に関する設計技術など必要 ・URLを用いた地下深部に対する既往設計技術（空討
洞安定性評価技術状，支保仕様が工学的な観点から当該候補地が な技術は実用化されている。ただし，地下深部にお 洞安定性，支保，止水など）の適用性の確認
処分場の建設に支障がないことを示したうえで，精 ける適用性の検討が必要である
密調査段階において，地下施設（および地下の調査施設）の位置，深度，広がり，対象地層，（坑道 【基盤(HLW)：(B)-(2)-③-a)，設計手法（幌延URL）断面）等が大幅に変更しない程度で提供できること (JAEA)】【基盤(HLW)：(B)-(3)-②-a)，緩衝材の長期力学的
変形挙動(JAEA)】【基盤(HLW)：(B)-(3)-④，岩盤の長期力学的変形
挙動(JAEA)】
熱設計の観点からの検討

建設・操業・閉鎖システ
ムの概念設計

熱解析・連成解析技術

・深度，坑道間孔間離隔距離，断面形状が，工学 ・熱解析に関する基本的な技術は実用化されてい ・熱解析技術に関しては技術開発課題はない的な観点から当該候補地が処分場の建設に支障 るがないことを示したうえで，精密調査段階において，地下施設（および地下の調査施設）の位置，深度，広がり，対象地層，（坑道断面）等が大幅に変更しない程度で提供できること

セメント系充填材への熱影響＜’TRU廃棄物処分－地下施設の設計’参照＞
評価技術
併置処分の観点からの検討 硝酸塩等の相互作用評価技＜’TRU廃棄物処分－地下施設の設計’参照＞
術
・上記で設定したレイアウトが問題なく建設できるこ ・必要な技術は実用化されているが，地下深部に ・地下深部における技術適用性の確認
地下施設建設の観点からの 掘削工法計画・評価技術とを見通せること確認
・人工バリアへの影響が少ない建設材料の施工性おける適用性の確認が必要
・精密調査段階地下実証施設における実証試験計 ・人工バリアへの影響が少ない建設材料の施工性 の確認(B)
支保工法計画・評価技術
画が立案できることの確認が必要ズリ出し等の計画・評価技術【基盤(HLW)：(B)-(2)-③-a)，施工技術の適用性検湧水対処等の計画・評価技 討（幌延URL）(JAEA)】【基盤(HLW)：(B)-(2)-②-b)，施工性（低アルカリ性術セメント）(JAEA)】
換気・排水・冷房等計画・評
価技術
操業の観点からの検討

課題解決必要時期

開発課題の優先度

精密調査
地区選定
時

開発課題の分類

分類の理由

－

－

－

－

○

○

基盤研究

－

－

－

－

○

○

基盤研究

(A)URLの活用が妥当と考えられるため(B)試験場所が必要であり，また，要素技術の適用性検討であるため，基盤的な研究であると考えられる

NUMO

設計業務であり，実施主体が実施すべきと考えられる

サポートする技術

定置作業計画・評価技術

搬送作業物流計画・評価技術

人工バリア搬送・定置技術

II・当該サイト環境条件および上記で設定したレイア ・必要な技術は実用化されているが，地下深部に ・人工バリアに悪影響を与えない操業環境（温度，
ウトで問題なく操業できることを見通せること湿度等）およびその対策の検討
おける適用性の確認が必要。
・精密調査段階地下実証施設における実証試験計 ・人工バリアに悪影響を与えない操業環境（温度，湿度等）およびその対策が不明確
画が立案できること○【基盤(HLW)：(B)-(2)-③-b)，幌延の掘削段階を通じて得られる地質環境条件を対象とした操業技術，
操業試験計画の提示(JAEA)】【基盤(HLW)：(B)-(2)-③-b)，遠隔搬送定置技術(ANRE)】○

・当該サイト環境条件および上記で設定したレイア ・海外では実規模スケールでのブロック定置方式， ・PEMの設計手法の高度化に関する検討（安全ペレット定置方式の施工性が実証的に示されてい 機能等の検討）(A)
ウトで問題なく操業できることを見通せることる。搬送・定置に関する要素技術の適用性につい ・人工バリア搬送・定置（PEM，ブロック，ペレッ・精密調査段階地下実証施設における実証試験計 て実証的な検討が必要
ト方式）に関する要素技術の開発(B)画が立案できること・既存の人工バリア仕様に基づいたPEMの仕様が示され，製作できることが実証的に示されている。
ただし，設計合理化を含めた設計要件の整理などの，PEM設計手法の高度化が必要なほか，搬送定置システムの高度化が必要である

III

概要調査
実施前

○

○

NUMO(A)○URLの活用が妥当と考えられるため(A)PEMの概念設計や搬送システムの設計は実施主体の業務である○基盤研究(B)(B)要素技術の開発および実証は，基盤的な研究開発と考えられる【基盤(HLW)：(B)-(2)-③-b)，遠隔操作技術高度化
調査(ANRE)】38

表 3-25

様式３：サポートする技術に係わる達成目標レベル，開発課題等（地下施設（共通））（２／２）

青文字：特に重要な技術開発課題， 斜文字：本技術開発ニーズ検討において導出された技術開発課題のうち，「地層処分基盤研究開発に関する全体計画」において明記されていないもの
達成目標レベル／現状レベル／開発課題の整理
小項目

細目

開発課題の優先度

達成目標レベル
操業安全の観点からの検討 放射線管理計画・評価技術

現状レベル・当該サイト環境条件および上記で設定したレイア ・岩盤空洞における空調管理等の検討が必要
ウトで操業安全上問題ないことを見通せること

開発課題

ラドン影響評価技術

・岩盤からの放出率のデータが必要

精密調査
地区選定
時

開発課題の分類

分類の理由

○

○

NUMO

設計業務であり，実施主体が実施すべきと考
えられる

○

○

NUMO

事故評価体系の検討は，実施主体の業務で
ある

○

○

基盤研究

データ取得は，基盤的な研究であると考えら
れる

○

○

NUMO

評価体系の考え方の整備は実施主体の業務
である

○

NUMO

落盤，湧水の対策は，設計や建設計画で対応するものであり，実施主体の業務である

○

○

基盤研究

データ取得は，基盤的な研究であると考えら
れる

○

○

NUMO

施工計画は実施主体の業務

－

－

－

II

III

概要調査
実施前

・岩盤からの放出率のデータ収集

地下設備の耐震設計・評価
技術

・地下深部における耐震評価体系（重要度分類等）・手法の整備が必要

地下坑道内の火災，爆発の評価技術，避難経路検討技
術・落盤，湧水等については設計，建設計画等で対 ・火災，爆発や避難の観点からのレイアウト検討の処できるための方法論の開発
・火災，爆発や避難の観点からのレイアウト検討が必要

・地下深部における耐震評価体系（重要度分類等）・手法の整備

閉鎖・埋め戻しの観点からの プラグ・埋め戻しの水理特性 ・上記で設定したレイアウトで問題なく閉鎖・埋め戻 ・基本的考え方，手法は整備されていると考えられ ・埋め戻し材，止水プラグ設計のための基本特性評
評価技術る。ただし，継続的な埋め戻し材，止水プラグ設計 価
検討
しできることを見通せること
・精密調査段階地下実証施設における実証試験計 のための材料の基本特性評価が必要
画が立案できること【基盤(HLW)：(B)-(2)-②-a)，閉鎖要件の提示(JAEA)】【基盤(HLW)：(B)-(2)-②-a)，埋め戻し材および止水プラグの基盤情報の整理(JAEA，ANRE)】【基盤(HLW)：(B)-(2)-②-a)，原位置実規模試験計
画の立案(JAEA)】【基盤(HLW)：(B)-(2)-②-a)，長孔に対する止水性確保に関わる既存情報の整備(JAEA)】【基盤(HLW)：(B)-(2)-③-b)，遠隔操作技術高度化
調査(ANRE)】
プラグ・埋め戻しの施工計画
評価技術

I・岩盤空洞における空調管理等の検討

廃棄体落下事故等の評価技 ・精密調査段階地下実証施設における実証試験計 ・地下における事故評価体系（全体構想）・手法の ・地下における事故評価体系（全体構想）・手法の
術
整備が必要
整備
画が立案できること・落下による廃棄体パッケージ破損等に関するデー ・落下による廃棄体パッケージ破損等に関するデー
タ取得が必要タ取得

建設・操業・閉鎖システ
ムの概念設計

課題解決必要時期

サポートする技術・基本的考え方，手法は整備されていると考えられ ・サイトの地質環境特性に適したプラグ・埋め戻しのる。サイト（岩盤特性）の特定後の検討に必要な技 施工計画評価技術の開発
術の整備が必要

閉鎖前の再取り出し・回収技 ・閉鎖前段階までの再取り出し，回収の手順が示さ ・定置後の廃棄体パッケージの再取り出しに関する ・既往技術で原理的に対応が可能であり，精密調術
れ要素技術の実現性が示されていること
実証的な試験が海外URL等で実施されており，基 査地区選定時における技術開発課題はない
本的な技術の実現性について確認されている

○

－

39

表 3-26

様式３：サポートする技術に係わる達成目標レベル，開発課題等（地上施設（共通））

青文字：特に重要な技術開発課題， 斜文字：本技術開発ニーズ検討において導出された技術開発課題のうち，「地層処分基盤研究開発に関する全体計画」において明記されていないもの

小項目

細目

サポートする技術
達成目標レベル

地上施設・構外輸送シス 施設収容性の検討
テムの概念設計

課題解決必要時期

開発課題の優先度

達成目標レベル／現状レベル／開発課題の整理

建屋設計技術
坑口設計技術土捨て場設計技術

現状レベル

開発課題

・候補位置・広がりに関して，工学的な観点 ・必要な技術は実用化されている
・左記の岩盤掘削ズリの埋め戻し材への利から当該候補地が処分場の建設に支障がな ・様々な岩盤掘削ズリの埋め戻し材への利 用可能性の検討いことを示したうえで，精密調査段階におい 用可能性の検討が手薄であり，必要な土捨て，地上施設（およびインフラ施設）の位置， て場広さが検討しにくい
広がり等が大幅に変更しない程度で，レイア
ウトで成立することを確認できること

I

II

精密調査
地区選定
時

開発課題の分類

分類の理由

○

基盤研究

データ取得が主であることから，基盤的な研究であると考えられる

－

－

－

－

－

－

－

－

－

－

－

－

III

○

概要調査
実施前

敷地境界線量評価技術
敷地造成（切土，盛土，埋立）設計技術重要施設の耐震性の観点か 基礎構造設計技術
らの検討
建屋・機器耐震性評価技術

建設・操業の観点からの検討施設計画・設計技術

・工学的な観点から当該候補地が処分場の ・必要な技術は実用化されている
建設に支障がないことを示したうえで，精密調査段階において，地上施設（およびインフラ施設）の位置，広がり等が大幅に変更しな
い程度で，レイアウトで成立することを確認できること

・新たな技術開発課題はないと考えられる

施設建設計画技術
操業計画技術
操業安全の観点からの検討 操業安全対策技術
港湾の位置，仕様の検討

・工学的な観点から当該候補地が処分場の ・必要な技術は実用化されている
建設に支障がないことを示したうえで，精密調査段階において，地上施設（およびインフラ施設）の位置，広がり等が大幅に変更しな
い程度で，レイアウトで成立することを確認できること

・新たな技術開発課題はないと考えられる

・工学的な観点から当該候補地が処分場の ・必要な技術は実用化されている
建設に支障がないことを示したうえで，精密
道路構造（舗装，トンネル等） 調査段階において，地上施設（およびインフラ施設）の位置，広がり等が大幅に変更しな
計画・設計技術い程度で，レイアウトで成立することを確認で排水計画，排水路設計技術 きること・新たな技術開発課題はないと考えられる

平面形状計画・設計技術
防波堤設計技術
物揚場・護岸設計技術
物揚施設計画・設計技術

専用道路・専用排水路の検討ルート計画・評価技術40

表 3-27

様式３：サポートする技術に係わる達成目標レベル，開発課題等（閉鎖後安全性の評価）（１／４）
青文字：特に重要な技術開発課題， 斜文字：本技術開発ニーズ検討において導出された技術開発課題のうち，「地層処分基盤研究開発に関する全体計画」において明記されていないもの
達成目標レベル／現状レベル／開発課題の整理

小項目

細目

達成目標レベル
閉鎖後安全性の評価

安全評価の基本的考え方[共 安全評価戦略構築技術
通]廃棄体特性の把握 [HLW]

開発課題の優先度

課題解決必要時期

サポートする技術

・安全規制からの要件等を踏まえた安全評価の方
法論を提示できること
・不確実性への対応が示されていること
・国際的な考え方と整合していること

現状レベル

開発課題

・HLWに対する安全規制側からの具体的な基準は ・安全規制の具体化に伴う安全評価手法の見直し整備されていないが，余裕深度処分（ＬＬＷ）ではシ
ナリオ区分に応じた線量目安値が提示されている・ＬＬＷの動向を鑑み，時間フレーム，線量基準，リ ・時間フレーム，線量基準，リスクの考え方/それら
スクの考え方について整理しておく必要があるを支持する基盤情報の整備
・サイト調査，処分場設計とのリンケージを考慮した ・セーフティーケースの考え方，内容，提示方法の段階的な安全評価のフレームを検討している
具体化

ガラス固化体特性評価技術 ・処分場概念の構築に必要なガラス固化体特性情 ・第２次取りまとめで設定されたモデルガラス固化 ・ガラス固化体の品質管理体系の整備（含，再報が，適切な品質管理体系の基で，整備されてい 体の（インベントリを中心とした）特性やJAEAの標 処理などの上流プロセス）ること
準ガラスを中心とした固化体の特性が整理されているが，固化体特性のばらつきの把握や品質保証 ・ガラス固化体特性のばらつき（ 含，イエロー体系の整備などについては，さらなる検討が必要 フェーズ）の把握
・イエローフェーズを含む固化体の安全評価への影
響について検討されたが（原子力学会），その他の ・上記固化体の処分システムへの影響に関する検討
固化体の特性も含めて，さらなる検討が必要

廃棄体特性の把握 [TRU]

廃棄体特性評価技術

シナリオの構築[共通]シナリオ評価技術（FEPによる分析技術）（共通）

シナリオ構築技術（シナリオの作成・分類）＜’TRU廃棄物処分’参照＞＜’TRU廃棄物処分’参照＞

開発課題の分類

○

○

NUMO

○

○

NUMO・基盤研究

○

○

NUMO

III

概要調査
実施前

分類の理由

実施主体の業務である考え方の検討はNUMO，基盤情報の整備は
基盤研究
実施主体の業務である○○

電力・JAEA・NUMO・ 発生者責任の課題である
JNFL

○

○

電力・JAEA・NUMO・ 発生者責任の課題である
JNFL

○

○

NUMO・基盤研究

設計や操業等への影響については実施主体，プロセス理解に関する検討は基盤的な研究である＜’TRU廃棄物処分’参照＞
○

○

基盤研究

FEP分析に関する検討は基盤研究の業務

○

○

NUMO

サイトに依存した検討は実施主体の業務である

・安全規制から示されるシナリオの枠組みに即した ・専門家の合意形成やわかりやすさに配慮したス ・トップダウンとボトムアップのアプローチを組み合わ
シナリオを構築できること（例えば，蓋然性の高い トーリーボードによるシナリオ構築手法が検討され せたシナリオ構築手法の整備
シナリオ構築など）ているが，事業の実務で利用するためには，さらなる検討が必要である
・天然現象の発生や影響に関する知見をより現実 ・蓋然性に基づく地質環境の長期的変遷を考慮
的に性能評価に取り込むための手法が検討されて したシナリオ構築技術の整備
いるが，具体的なサイトへの適用性については十分確認されていない

○

○

NUMO

シナリオ評価の全体フレームに関する検討は実施主体の業務である

○

○

基盤研究

Ｒ＆Ｄ的な検討が主であり，基盤的な研究であると考えられる

-

-

基盤研究

Ｒ＆Ｄ的な検討が主であり，基盤的な研究であると考えられる

-

-

-

-

-

-

基盤研究

R＆D的な検討が主であり，基盤的な研究であると考えられるシステムの状態評価（ガラス （同上）固化体）

システムの状態評価（緩衝
材）

精密調査
地区選定
時

II

・考慮すべきプロセスの網羅性，十分性などについ ・FEPの相関関係の整理に関する処理を効率的に ・FEPによる分析手法とシナリオへの展開までの具て確認できること進めるための手法とツールを開発しているが，具体 体化
的なシナリオの導出までを含めて体系化されてい ・FEPリスト，FEPカタログの整備・更新（サイトスペない
シフィック）

システムの状態の理解[HLW] 地質環境の長期的変遷の評 ・安全評価の時間軸に沿って，評価で対象とする領 【地質環境の理解】
価
域の地質環境の長期的変遷が評価されていること ＜’地質環境の長期安定性’参照＞【長期的変遷】＜’地質環境の長期安定性’参照＞

システムの状態評価（オーバーパック）

I

（同上）

（同上）

システムの状態評価（人工バ （同上）リア周辺母岩）システムの状態評価（支保・ （同上）
プラグ・グラウト）【地質環境の理解】＜’地質環境の長期安定性’参照＞【長期的変遷】＜’地質環境の長期安定性’参照＞【長期的変遷】【長期的変遷】
・一般的な地層処分環境を考慮したガラスの溶解・ ・ガラス固化体の長期的変遷と核種の溶出に関
変質と核種の溶出挙動に関する実験的アプローチ する現象理解の充実（例えば，オーバーパック/
や，ミクロスケールでのガラスの溶解・変質挙動に 腐食生成物，緩衝材，セメント材料等の影響を関する解析アプローチが検討されているが，現実的 実体系で考慮）
な処分環境での長期的変遷については，さらなる検討が必要【オーバーパックの特性の理解】＜’人工バリア（HLW）’参照＞【長期的変遷】＜’人工バリア（HLW）’参照＞【オーバーパックの特性の理解】＜’人工バリア（HLW）’参照＞【長期的変遷】＜’人工バリア（HLW）’参照＞【緩衝材の特性の理解】＜’人工バリア（HLW）’参照＞【長期的変遷】＜’人工バリア（HLW）’参照＞【緩衝材の特性の理解】＜’人工バリア（HLW）’参照＞【長期的変遷】＜’人工バリア（HLW）’参照＞【掘削影響領域周辺母岩の理解】＜’地質環境の長期安定性’参照＞【長期的変遷】＜’地質環境の長期安定性’参照＞【掘削影響領域周辺母岩の理解】＜’地質環境の長期安定性’参照＞【長期的変遷】＜’地質環境の長期安定性’参照＞＜’TRU廃棄物処分－ニアフィールド長期特性評価
技術（セメント－岩反応）’参照＞【支保・プラグ・グラウトの特性の理解】＜’地下施設（共通）’参照＞【長期的変遷】＜’地下施設（共通）’参照＞【支保・プラグ・グラウトの特性の理解】＜’地下施設（共通）’参照＞【長期的変遷】
・支保・プラグ・グラウトの長期的変遷評価のための
技術の整備

○

○

○

○

41

表 3-28

様式３：サポートする技術に係わる達成目標レベル，開発課題等（閉鎖後安全性の評価）（２／４）
青文字：特に重要な技術開発課題， 斜文字：本技術開発ニーズ検討において導出された技術開発課題のうち，「地層処分基盤研究開発に関する全体計画」において明記されていないもの
達成目標レベル／現状レベル／開発課題の整理

小項目

細目

達成目標レベル
閉鎖後安全性の評価

開発課題の優先度

課題解決必要時期

サポートする技術

システムの状態の理解[HLW] システムの状態評価（ファー （同上）フィールド）

生物圏システムの記述，被ばくグループの設定技術（同上）システムの状態の理解[TRU] TRU廃棄体
核種の溶出挙動，移行挙動
微生物，コロイド
有機物，硝酸塩
ガス
放射線
セメント充填材などTRU人工
バリア
併置処分

（同上）

開発課題

【ファーフィールドの特性の理解】＜’地質環境の長期安定性’参照＞
・コロイド/有機物/微生物が核種移行に及ぼす影響について検討が進められているが，モデルの検証やデータ整備についてはさらなる検討が必要である【長期的変遷】
・室内試験による亀裂特性の把握や岩盤中の水理・物質移行についてのモデル化手法が開発されているが，地質環境の多様性や地質環境の長期的変遷へに対応した物質行特性評価の技術の整備が必要である【ファーフィールドの特性の理解】＜’地質環境の長期安定性’参照＞
・コロイド/有機物/微生物が核種移行に及ぼす影響評価技術の整備【長期的変遷】
・地質環境の多様性や地質環境の長期的変遷を考慮したファーフィールドの特性評価技術の整備（例え ば，海水準変動を考慮した水理特性
な ど）

・地質環境の多様性や長期的変遷を考慮した
地表付近の地質環境特性（例えば，風化帯の特性）評価技術の整備

I＜’TRU廃棄物処分’参照＞＜’TRU廃棄物処分’参照＞＜’TRU廃棄物処分’参照＞＜’TRU廃棄物処分’参照＞＜’TRU廃棄物処分’参照＞＜’TRU廃棄物処分’参照＞＜’TRU廃棄物処分’参照＞＜’TRU廃棄物処分’参照＞＜’TRU廃棄物処分’参照＞＜’TRU廃棄物処分’参照＞＜’TRU廃棄物処分’参照＞＜’TRU廃棄物処分’参照＞＜’TRU廃棄物処分’参照＞＜’TRU廃棄物処分’参照＞＜’TRU廃棄物処分’参照＞＜’TRU廃棄物処分’参照＞＜’TRU廃棄物処分’参照＞＜’TRU廃棄物処分’参照＞＜’TRU廃棄物処分’参照＞＜’TRU廃棄物処分’参照＞＜’TRU廃棄物処分’参照＞＜’TRU廃棄物処分’参照＞＜’TRU廃棄物処分’参照＞＜’TRU廃棄物処分’参照＞

・処分環境での固化体中亀裂の影響や変質層の役割を考慮した核種移行モデルが検討されているが，検証などを含め，信頼性向上に向けたさらなる検討が必要である
・イエローフェーズを含むガラス固化体等に関する
溶出メカニズムの把握とモデル開発については十分検討されていない

・処分環境下におけガラスの溶解/ガラスからの核種の溶出モデルの整備と検証

・イエローフェーズを含むガラス固化体等の溶解および核種の溶出メカニズムの把握およびモ
デル開発

精密調査
地区選定
時

開発課題の分類

○

○

基盤研究

○

○

基盤研究

○

基盤研究

○

○

基盤研究

Ｒ＆Ｄ的な検討が主であり，基盤的な研究であると考えられる

○

○

基盤研究

Ｒ＆Ｄ的な検討が主であり，基盤的な研究であると考えられる

○

○

NUMO

様式化に関する検討は実施主体の業務であ
る

○

○

基盤研究

○

基盤研究

II

○

・我が国の幅広い地表環境を考慮した移行経路お ・地表環境の長期的変遷を考慮した生物圏シス
よび被ばくを概略的に評価するための技術が整備 テム，被ばくグループの評価技術の開発
されている
・地表付近の水理，物質移行特性を考慮した地下 ・GBIの評価技術の開発
環境と生物圏のインターフェイス（ＧＢＩ：Geospherebiosphere interface：）の設定について検討しているが，具体的なサイトへの適用についてさらなる検討が必要である。
・将来の人間活動の取り扱いについては，十分に ・人為シナリオの分析と様式化の検討検討されていない

性能評価モデルやコードの整 モデル開発技術（ガラスの溶 ・モデルが正しくコード化されていることが検証され
備[HLW]
解）ていること
・実測データなどにより，モデル・コードの利用に対して妥当なことが示されていること

モデル開発技術（緩衝材中の核種移行）

現状レベル

○

III

概要調査
実施前

分類の理由

Ｒ＆Ｄ的な検討が主であり，基盤的な研究であると考えられる

Ｒ＆Ｄ的な検討が主であり，基盤的な研究であると考えられる・収着・拡散パラメータの設定を目的とした，緩衝材 ・システム評価モデルの信頼性向上を目指した詳
中収着・拡散の詳細モデル，メカニスティックモデル 細モデル，メカ二スティックモデルの整備と検証の開発を実施している・設計オプションの絞り込みや現実的なシステム評
価を目的とした核種移行モデル・コードの高度化（例えば，二次元， 三次元コードの開発）

○

○

基盤研究

○

○

基盤研究

モデル開発技術（人工バリア （同上）
周辺母岩中の核種移行（含，
水理モデル））

・岩盤応力による様々な掘削影響領域周辺母岩中 ・掘削影響領域周辺母岩中核種移行モデルの整備の核種移行への影響検討や実際の空洞観察に基 と検証（例えば，ミキシングモデルの保守性の検づく掘削影響領域周辺母岩のTHMC的な特性モデ 討，現実的な掘削影響領域周辺母岩内の水理・核ル化が行われているが，核種移行モデルの開発や 種移行モデル開発，セメント影響の考慮，など）
検証など，さらなる検討が必要である○○

モデル開発技術（天然バリア （同上）
中の核種移行（含，水理モデ
ル））・瑞浪・幌延を対象に水理解析を実施し，これに基 ・地質構造モデルに基づく水理・核種移行モデルのづき母岩中の移行経路を評価するための手法が開 整備と検証発されている・地質環境の長期的変遷を考慮した水理・核種・段階的な調査に基づく調査と母岩の性能評価モ 移行モデルの整備
デルの開発の連携についてはさらなる検討が必要
である

○

基盤研究

○

○

基盤研究

○

基盤研究

Ｒ＆Ｄ的な検討が主であり，基盤的な研究であると考えられる

Ｒ＆Ｄ的な検討が主であり，基盤的な研究であると考えられる

Ｒ＆Ｄ的な検討が主であり，基盤的な研究であると考えられる42

表 3-29

様式３：サポートする技術に係わる達成目標レベル，開発課題等（閉鎖後安全性の評価）（３／４）
青文字：特に重要な技術開発課題， 斜文字：本技術開発ニーズ検討において導出された技術開発課題のうち，「地層処分基盤研究開発に関する全体計画」において明記されていないもの
達成目標レベル／現状レベル／開発課題の整理

小項目

細目

達成目標レベル
閉鎖後安全性の評価

開発課題の優先度

課題解決必要時期

サポートする技術

性能評価モデルやコードの整 モデル開発技術（生物圏モデ （同上）
備[HLW]
ル（含，GBI））

現状レベル

開発課題

・地表近傍での水理・物質移行プロセスの取り込み ・現実的な移行プロセスを考慮した生物圏評価モデ
やGBI設定手法について検討されているが，モデル ルの整備と検証の検証や，長期的変遷への対応についてはさらな ・地表環境の長期的変遷を考慮した生物圏モデルの開発（含，GBIの取り扱い）る検討が必要であるI○○

モデルの統合化，コードの整 ・必要なプロセスモデルが整備され，全体性能評価 ・モデルやコードに関する技術情報を体系的に管理 ・評価モデル体系（階層，モデルチェーン）の構築と備で用いるモデル（システムモデル）へ統合化されて するためのシステムを開発している
システムモデルへの統合化
いること
性能評価モデルやコードの整 TRU廃棄体パッケージからの備[TRU]
核種溶出モデルの整備＜’TRU廃棄物処分’参照＞＜’TRU廃棄物処分’参照＞＜’TRU廃棄物処分’参照＞

TRU廃棄物処分に係わる個別現象モデルの整備＜’TRU廃棄物処分’参照＞＜’TRU廃棄物処分’参照＞＜’TRU廃棄物処分’参照＞

TRU廃棄物処分施設のセメ
ント充填材など人工バリアの核種移行遅延モデルの整備＜’TRU廃棄物処分’参照＞＜’TRU廃棄物処分’参照＞＜’TRU廃棄物処分’参照＞

生物圏モデルの整備＜’TRU廃棄物処分’参照＞＜’TRU廃棄物処分’参照＞＜’TRU廃棄物処分’参照＞

併置処分での核種移行モデ
ル開発技術＜’TRU廃棄物処分’参照＞＜’TRU廃棄物処分’参照＞＜’TRU廃棄物処分’参照＞

モデルの統合化，コードの整
備＜’TRU廃棄物処分’参照＞＜’TRU廃棄物処分’参照＞＜’TRU廃棄物処分’参照＞

性能評価データの整備とパラ ガラスの溶解/ガラスからの ・サイトの特性や処分環境，さらには長期的な変遷 ・（国内外の文献に基づく）ガラス溶解に関するデー ・ガラスの溶解/ガラスからの核種の溶出に関する
核種の溶出に関する性能評 を考慮したデータが整備されていること
タベースが整備されているが，処分環境に即した 性能評価データの拡充
メータの設定[HLW]
価データの整備・データ取得方法/処理方法の標準化などにより品 データの整備，標準化，不確実性評価などのにつ ・イエローフェーズを含むガラス固化体等の性質が確保されていること
いてはさらなる検討が必要である
能評価データの整備・不確実性を評価していること
・データ取得の標準化・データが欠損している場合には，類似データで補・地質環境条件や長期的変遷を考慮した性能完し，その妥当性が科学的な知見で保証されてい評価データ設定の標準化と検証（データベース
ることの使い方など）緩衝材の性能評価データの （同上）
整備

人工バリア周辺母岩の性能 （同上）
評価データの整備

天然バリアの性能評価データ （同上）の整備

・現象理解やデータの信頼性向上を目指したデータ ・緩衝材の性能評価データの拡充
取得・評価方法の検討とともに収着・拡散のデータ －TDB，SDB，DDBの拡充
ベース（SDB：Sorption Data Base，DDB：Diffusion －処分環境に即した条件下（高アルカリ，Feリッ
Data Base），熱力学的データベース（TDB：
チ，塩水など）での性能評価データの拡充
Thermodynamic Data Base）の整備が進められて ・データ取得の標準化いる。ただし，高アルカリ環境の影響や塩水環境で ・地質環境条件や長期的変遷を考慮した性能の核種移行データの拡充やデータ取得法の標準化 評価データ設定の標準化と検証（データベースなどについてさらなる検討が必要である
および実測データの使い方）

・掘削影響領域周辺母岩中に関する性能評価デー
タの拡充（モデル開発欄参照）
・データ取得の標準化
・地質環境条件や長期的変遷を考慮した性能
評価データ設定の標準化と検証（データベース
および実測データの使い方，地下研等での方法論の検証など）・現象理解やデータの信頼性向上を目指したデータ ・天然バリアの性能評価データの拡充
取得・評価方法の検討とともに収着・拡散のデータ －SDB，DDBの拡充－処分環境に即した条件下（高アルカリ，塩水なベース（SDB，DDB）の整備が進められている。ただし，高アルカリ環境の影響や塩水環境での核種 ど）での性能評価データの拡充
移行データの拡充やデータ取得法の標準化などに ・データ取得の標準化
・地質環境条件や長期的変遷を考慮した性能
ついてさらなる検討が必要である。
評価データ設定の標準化と検証（データベース
および実測データの使い方，地下研等での方法論の検証など）

II

○

III

概要調査
実施前

精密調査
地区選定
時

開発課題の分類

○

基盤研究

○

基盤研究

○

NUMO

分類の理由

Ｒ＆Ｄ的な検討が主であり，基盤的な研究であると考えられる

実際のサイト環境条件に応じた検討が必要であり，実施主体の業務である

○

○

基盤研究

○

基盤研究

○

○
○

基盤研究
基盤研究

○

○

基盤研究

○

○
○

基盤研究
基盤研究

○

○

基盤研究

○

○
○

基盤研究
基盤研究

○

○

基盤研究

○
○

○
○

基盤研究
基盤研究

○

○

○

○

Ｒ＆Ｄ的な検討が主であり，基盤的な研究であると考えられる

Ｒ＆Ｄ的な検討が主であり，基盤的な研究であると考えられる

Ｒ＆Ｄ的な検討が主であり，基盤的な研究であると考えられる

Ｒ＆Ｄ的な検討が主であり，基盤的な研究であると考えられる43

表 3-30

様式３：サポートする技術に係わる達成目標レベル，開発課題等（閉鎖後安全性の評価）（４／４）
青文字：特に重要な技術開発課題， 斜文字：本技術開発ニーズ検討において導出された技術開発課題のうち，「地層処分基盤研究開発に関する全体計画」において明記されていないもの
達成目標レベル／現状レベル／開発課題の整理

小項目

細目

達成目標レベル
閉鎖後安全性の評価

開発課題の優先度

課題解決必要時期

サポートする技術

性能評価データの整備とパラ 生物圏評価データの整備
メータの設定[HLW]

開発課題

・感度解析によりパラメータの重要度分類が行われ ・生物圏評価データの拡充
・データ取得の標準化ている
・移行パラメータのデータの拡充が進められている ・地質環境条件や長期的変遷を考慮した性能
・ただし，データの拡充やデータ取得法の標準化な 評価データ設定の標準化と検証（データベース
および実測データの使い方，地下研等での方法
どについてはさらなる検討が必要である
論の検証など）（同上）

性能評価データの整備とパラ セメント充填材などの人工バ
メータの設定[TRU]
リアの性能評価データの整備（セメント系材料への収着データ設定技術）

現状レベル＜’TRU廃棄物処分’参照＞＜’TRU廃棄物処分’参照＞＜’TRU廃棄物処分’参照＞＜’TRU廃棄物処分’参照＞＜’TRU廃棄物処分’参照＞

精密調査
地区選定
時

開発課題の分類

○

○
○
○

基盤研究
基盤研究
基盤研究

○

○

基盤研究

I

II
○
○

III

概要調査
実施前

分類の理由

Ｒ＆Ｄ的な検討が主であり，基盤的な研究であると考えられる

併置処分評価データの整備＜’TRU廃棄物処分’参照＞
性能評価データの整備とパラ シナリオ毎のデータセットのメータの設定[共通]作成・安全規制から示されるシナリオの枠組みに即して，データセットが作成されていること

安全評価による適合性の確 安全評価
認[共通]・サイトの特徴を考慮して，地層処分システムの安 ・技術情報を体系的に管理するためのシステムを開発している
全性を，さまざまな不確実性を考慮て評価すること。
・評価に関わる情報が適切に品質管理されている
こと

分野間の連携

不確実性評価・第２次取りまとめでは，保守的評価の観点から・安全規制から示されるシナリオの枠組みに即データが設定された。今後は，シナリオの枠組みに したデータ設定技術の開発（例えば，最尤値の即したデータ設定技術の開発が必要である
設定手法の開発など）

・安全評価の解析技術の整備
・適切な品質管理体系の整備

併置処分の安全評価[TRU]・パラメータの不確実性を定量化するための技術開 ・シナリオ，モデルの不確実性管理技術の整備発を行っているが，シナリオ，モデルの不確実性も ・データの不確実性が安全評価へ与える影響を定含めた不確実性管理技術の整備が必要である
量的に評価するための解析技術の整備（確率論的アプローチの適用など）＜’TRU廃棄物処分’参照＞＜’TRU廃棄物処分’参照＞＜’TRU廃棄物処分’参照＞

システムの安全性にかかわ ナチュラルアナログ等による ・上記安全評価以外の定量的・定性的評価により， ・重要なプロセスに関する事例検討（鉄の腐食，ベ ・ナチュラルアナログ研究事例やその使用方法など
る多様な証拠・論拠の整備 処分システムの安全性の論 多面的に処分システムの安全性が示されているこ ントナイトのアルカリ変質，鉄/ベントナイト反応）に関する検討の継続[共通]証と・国内外のナチュラルアナログ研究事例の分析検
討，使い方と使用限界の整理

補完的な安全指標による安 （同上）
全性の論証

○
○

○
○

NUMO
NUMO
実施主体の業務である・段階的に行われる調査に応じて，サイト調査，設 ・サイト調査と安全評価の連携について試行されて ・サイト調査と安全評価の連携に関する体系化
計，安全評価を有機的に連携させ，安全な処分場 いる－地質環境モデルの情報（含，移行経路情概念を構築すること
報・水理特性などの長期的変遷）の安全評価への取り込みに関する技術の整備－サイト調査により安全評価の不確実性を効率的に低減させるための技術の整備
・設計と安全評価の連携に関する体系化－安全評価の観点からの設計オプションの絞り込みに必要な評価技術の整備（ 定置方式の違い，レイアウトの違いなど）－閉鎖前の安全性と閉鎖後の安全性のバランスを図るための評価技術の整備
・地下研等を活用した上記連携の実証（同上）

Ｒ＆Ｄ的な検討が主であり，基盤的な研究であると考えられる・第２次取りまとめの安全評価に基づく天然放射性 ・補完的な安全指標による評価技術の整備（天然
核種フラックスとの比較評価などが行われている 放射性核種フラックス，ウラン鉱床の毒性との比較
など）

○

○

NUMO

安全な処分場概念の構築に向けた分野間の連携の具体化は実施主体の業務である

○

○

NUMO

安全な処分場概念の構築に向けた分野間の連携の具体化は実施主体の業務である

○

○

基盤研究

地下研を活用した検討は基盤的な研究であると考えられる

○
○

基盤研究
基盤研究

○
○

Ｒ＆Ｄ的な検討が主であり，基盤的な研究であると考えられる

-

-

○

○

○

-

基盤研究

Ｒ＆Ｄ的な検討が主であり，基盤的な研究であると考えられる

基盤研究

Ｒ＆Ｄ的な検討が主であり，基盤的な研究であると考えられる○44

表 3-31

様式３：サポートする技術に係わる達成目標レベル，開発課題等（TRU 廃棄物処分）（１／７）

青文字：特に重要な技術開発課題， 斜文字：本技術開発ニーズ検討において導出された技術開発課題のうち，「地層処分基盤研究開発に関する全体計画」において明記されていないもの
開発課題の優先度

達成目標レベル／現状レベル／開発課題の整理
小項目

細目

サポートする技術
達成目標レベル

人工バリアの概念設計[TRU]

廃棄体特性の把握

各部位の設計
○廃棄体パッケージの概念
設計○充填材の概念設計○構造躯体の概念設計○緩衝材の概念設計○埋め戻し材の概念設計

課題解決必要時期

現状レベル

開発課題

I

II

III

概要調査
実施前

精密調査
地区選定
時

開発課題の分類

分類の理由

・人工バリア，処分場の設計および性能評価に余 ・第2次TRUレポート以降の情報の整理・とりまとめ ・処分に影響を与える廃棄物特性（因子）の網裕を持って対応できるように，必要な項目が抽出さ を実施中
羅性の確認とその影響度・ 重要度の分類
れ，品質が確保された状態で常に最新のデータに更新されていること【基盤(TRU)：(1)-①，②，③】・廃棄体の検認方法の開発
・TRU廃棄物の地層処分の事業者はNUMOである。廃棄体情報については，NUMOは発生者や基 ・廃棄物情報の提示
盤研究の成果を受けて，廃棄体に関する情報の整
理管理を行う。処分に影響を及ぼす因子の網羅性 ・廃棄体作成および廃棄体の管理に係る品質の確認や現在示されていない重要度等に関する知 保証方法の検討

○

○

発生者
基盤研究

基盤的な研究開発と考えられる○○

基盤的な研究開発と考えられる

○

○

発生者
基盤研究
発生者

○

○

発生者
基盤研究

基盤的な研究開発と考えられる見については，基本的には発生者あるいは，基盤研究の成果に基づくものと考える。これらの知見は必ずしも十分に整備されていないのが実情である
・廃棄物情報を常に最新のものに保つシステムについては現在構築中である（廃棄体情報作業会，
電共研の作業会議体）

・廃棄体情報に係る品質保証方法の検討（HLWのインベントリ算出方法との整合性確認
を含む）

○

○

NUMO

実用化・運用管理に係る課題で実施主体の業務である・最新の廃棄体情報の整理・とりまとめ・更新・
維持

○

○

固化体間の空隙の充填技術 ・充填材によりTRU廃棄体を固定化できること。ま ・発電所運転廃棄物の実績をもとに第1次TRUレた，第2次TRUレポートのレファレンス地質環境条 ポート，第2次TRUレポートで採用
・具体的なセメント種類が未定のため普通ポルトラ
件，地質構造条件レベルで，レファレンスの廃棄体，人工バリアおよび天然バリアの安全機能と合わ ンドセメント（OPC）を想定して安全評価により成立性確認せて処分の安全性が確保できること
・但し，周辺環境への影響が小さいセメント材料の開発が望まれる・高透気性モルタルについては基礎的な開発が平成16年度までに実施された・処分環境への影響（高アルカリ性，ガス影響など）が小さい充填材料（セメント種類）の特性把握（選定手法の検討）○○・処分環境への影響（高アルカリ性，ガス影響など）が小さい充填材料（セメント種類）の選定

○

○

発生者
基盤研究

基盤的な研究開発と考えられる・セメント成分，添加剤の影響評価方法の高度化（固形化材にも共通する課題）

○

○

発生者
基盤研究

基盤的な研究開発と考えられる

○

○

発生者
基盤研究

基盤的な研究開発と考えられる

○

○

発生者
基盤研究

基盤的な研究開発と考えられる

○

○

発生者
基盤研究

基盤的な研究開発と考えられる

○

○

発生者
基盤研究

基盤的な研究開発と考えられる

○

○

NUMO

実用化・運用管理に係る課題と考える

○

○

NUMO

実用化・運用管理に係る課題と考える

○

○

NUMO

実用化・運用管理に係る課題と考える

○

○

NUMO

実用化・運用管理に係る課題と考える

廃棄体情報の管理技術

基盤的な研究開発と考えられる

実用化・運用管理に係る課題と考える
NUMO
発生者（発生者は
NUMOに情報提供する）
発生者
基盤的な研究開発と考えられる
基盤研究【基盤(TRU)：(3)-②-a)，b)】
代替固化技術（ヨウ素）・精密調査地区候補地の地質環境条件，地質構造 ・第2次TRUレポートに代替固化オプションの基礎的 ・各固化体の長期性能把握のためのモデルと条件で，長期性能評価が可能となるパラメータ，実 な考え方がまとめられているパラメータ整備規模固化体製造の可能性が明らかであり，代替法 ・実現見通しの高い3種類の代替固化法を継続開の選択により安全な処分の見通しが得られること 発中だが基礎研究段階。小規模固化体の成立性と性能評価パラメータ，評価モデルが得られている・工学的規模固化体の製作性・性能確認
・但し，代替法の性能確認と実規模試験が必要【基盤(TRU)：(5)-①】

放射性炭素の長期封じ込め ・炭素14の放射壊変により，処分時の炭素14による被ばく影響を小さくできること
技術

・実規模大固化体製造に向けた研究開発

・第2次TRUレポートに種々の代替廃棄体パッケー ・高度化廃棄体パッケージの性能担保
ジ案提示
・廃棄体パッケージの高度化（コンクリート製容器および金属製容器）により，10半減期以上の封じ込め性能を有する技術を開発中
・実規模の高度化廃棄体パッケージの製作性
・但し，代替法の性能確認と実規模試験が必要の確認【基盤(TRU)：(5)-②】

廃棄体パッケージ技術

・精密調査地区候補地の地質環境条件，地質構造 ・第2次TRUレポートでは第1次TRUレポート時点の ・受入，検査，操業（搬送，定置）性，操業時安全性
条件に適した処分坑道での操業が可能であり，人 廃棄体パッケージ概念を基本として設計・性能評価 の確認
工バリアおよび天然バリアの安全機能と合わせて が行われた・代替案（高度化廃棄体パッケージ）についての上
・但し，レファレンスとして提案された廃棄体パッ
処分の安全性が確保できること
記の確認
ケージの詳細な仕様検討が必要
・代替案が提示されているが，実現に向けた詳細 ・オプションの絞り込みのための設計・性能評価へな検討が必要の影響の把握ソースタームの詳細評価・低 ・影響が大きい放射性核種，化学物質について， ・処分環境ではアスファルトは分解しにくいという知 ・アス ファルト固化体中および今後予定されて減技術
固化体からの溶出挙動を極力現実的に評価するこ 見があるが，第2次TRUレポートではアスファルト固 いるセメント固化体に含まれる硝酸ナトリウムと。または，ソースタームの影響を精度よく評価する 化体中のヨウ素129，硝酸ナトリウムを瞬時溶解で のニアフィールドへの影響低減策（ヨウ素129のこと（場合によりソースターム低減により影響を小さ 評価。アスファルトの分解生成物の影響は考慮して 収着に影響する硝酸イオンの還元反応の機構
くすること）
いない。なお，アスファルト固化体中のヨウ素129は 解明と影響評価）
・特に施設設計に影響する金属廃棄物中のコバル 廃銀吸着材中ヨウ素129について影響が大きい
ト60等発熱に寄与する放射性核種の生成量および ・金属廃棄物中微量元素はミルシートデータから算 ・ソース ターム低減策（硝酸ナトリウムの分解
等）
安全性に影響する非収着性の重要核種の生成量 出して評価

○

○

発生者
基盤研究

基盤的な研究開発と考えられる

○

○

発生者
基盤研究

基盤的な研究開発と考えられるを設計・評価に大きく影響しない程度に精度よく見 ・被ばくへの影響が大きいハル表面酸化皮膜中の ・影響評価の精度向上（アスファルト固化体か積もること
炭素14量と瞬時溶解モデルは第1次TRUレポート らのヨウ素129や硝酸ナトリウムの浸出速度の時の評価を踏襲
考慮，3次元解析による分散効果の精度向上）
・引き続きデータ取得，過度な保守性の排除，評価の高度化の観点からの検討が必要
・緩衝材の再冠水挙動の研究に基づく，現実的な廃棄体からの核種漏洩時期の評価【基盤(TRU)：(3)-①-a)，b)】
・燃料や構造部材等に含まれる不純物起源の【基盤(TRU)：(3)-④】放射化生成物インベントリの現実的評価と不確【基盤(TRU)：(5)-④，⑤】
実性の把握および関連データの取得

○

○

基盤研究

基盤的な研究開発と考えられる

○

○

基盤研究

基盤的な研究開発と考えられる

○

○

発生者
基盤研究

基盤的な研究開発と考えられる

45

表 3-32

様式３：サポートする技術に係わる達成目標レベル，開発課題等（TRU 廃棄物処分）（２／７）

青文字：特に重要な技術開発課題， 斜文字：本技術開発ニーズ検討において導出された技術開発課題のうち，「地層処分基盤研究開発に関する全体計画」において明記されていないもの
開発課題の優先度

達成目標レベル／現状レベル／開発課題の整理
小項目

細目

各部位の設計
○廃棄体パッケージの概念
設計○充填材の概念設計○構造躯体の概念設計○緩衝材の概念設計○埋め戻し材の概念設計

精密調査
地区選定
時

開発課題の分類

○

○

基盤研究

基盤的な研究開発と考えられる

○

○

基盤研究

基盤的な研究開発と考えられる

○

○

基盤研究

基盤的な研究開発と考えられる

○

○

基盤研究

基盤的な研究開発と考えられる

○

○

基盤研究

基盤的な研究開発と考えられる

○

○

基盤研究

基盤的な研究開発と考えられる

○

○

基盤研究

基盤的な研究開発と考えられる

○

○

基盤研究

基盤的な研究開発と考えられる

○

○

基盤研究

基盤的な研究開発と考えられる

○

○

基盤研究

基盤的な研究開発と考えられる

○

○

基盤研究

基盤的な研究開発と考えられる

○

○

基盤研究

基盤的な研究開発と考えられる

○

○

基盤研究

基盤的な研究開発と考えられる

○

○

基盤研究

基盤的な研究開発と考えられる

・核種吸着評価は従来の吸着分配モデルを用い， ・低濃度のヨウ素の収着挙動（濃度依存性）の現実
廃銀吸着材のヨウ素に対しては濃度依存性を考慮 的評価（ソースタームの詳細評価・低減技術も関・現実的評価を目的とした，解析のモデル・データの 連）
信頼性向上が必要
・核種吸着評価（モデル，データベースとともに性能【基盤(TRU)：(3)-①-c)】
評価と共通課題）

○

○

基盤研究

基盤的な研究開発と考えられる

○

○

基盤研究

基盤的な研究開発と考えられる・コロイド安定性モデルによりOPCではセメントコロ ・天然バリアコロイド，およびコロイド移行はHLWとイド発生の懸念がないが，低アルカリ性セメントの 共通
場合は課題となる・現実的評価を目的とした，解析のモデル・データの信頼性向上が必要
・ニアフィールド領域の化学環境におけるセメントコ
ロイド，ベントナイトコロイドの発生・安定性評価【基盤(TRU)：(3)-①-d)】

○

○

基盤研究

基盤的な研究開発と考えられる

○

○

基盤研究

基盤的な研究開発と考えられる

サポートする技術
達成目標レベル

人工バリアの概念設計[TRU]

課題解決必要時期

人工バリア長期特性評価技
術（セメント変質反応）

人工バリア長期特性評価技
術（セメント－ベントナイト反
応）

現状レベル

・高アルカリ環境下でのセメント系バリア材，ベント ・OPC水和物の海水系地下水通水変質実験，低ア ・現象に即した現実的評価の裏づけとなる科学的ナイト系バリア材，および岩盤の長期変質挙動から ルカリ性セメント（HFSC）水和物の降水系地下水 知見の拡充
人工バリアシステムとニアフィールドの長期特性を （イオン交換水），海水系地下水バッチ式および通把握すること
水式変質実験，地球化学計算コード解析によるセ
メント水和物の長期変質過程の解明・モデル化
・多様な条件，材料に対する各種データ拡充（JAEA）
・現実的評価を目的とした，解析のモデル・データの信頼性向上が必要
・第2次TRUレポートのレファレンスセメント材料使用に伴う影響評価の精度向上と代替セメント材料【基盤(TRU)：(2)-①-a)】の適用可能性の確認
・高アルカリ環境下でのセメント系バリア材，ベント ・ベントナイトの高アルカリ性地下水通水式および ・セメント－ベントナイト反応のナチュラル・アナログ
ナイト系バリア材，および岩盤の長期変質挙動から バッチ式変質実験，化学反応・物質移動モデル開 による傍証的知見の蓄積
人工バリアシステムとニアフィールドの長期特性を 発，モデル検討のための粘土鉱物のアルカリ変質
把握することのナチュラルアナログ（米国，Searles Lakeの堆積 ・現象に即した現実的評価の裏づけとなる科学的物）の調査・解析(JAEA)
知見の拡充
・現実的評価を目的とした，解析のモデル・データの信頼性向上が必要
・多様な条件，材料に対する各種データ拡充【基盤(TRU)：(2)-①-b)】【基盤(TRU)：(3)-③-a)，c)】

ニアフィールド長期特性評価
技術（セメント－岩反応）

開発課題

・第2次TRUレポートのレファレンスセメント材料使用に伴う影響評価の精度向上と代替セメント材料の適用可能性の確認

・グリムゼルサイト岩石試料のバッチ式および通水 ・現実的評価を目的とした，解析のモデル・データの式高アルカリ性地下水変質実験，同サイトでの国 信頼性向上
際共同研究によるセメント等に起因する亀裂性結
晶質岩変質挙動のモデル化（JAEA）
・現象に即した現実的評価の裏づけとなる科学的・現実的評価を目的とした，解析のモデル・データの 知見の拡充
信頼性向上が必要
・多様な条件，材料に対する各種データ拡充【基盤(TRU)：(3)-③-b)，c)】
・第2次TRUレポートのレファレンスセメント材料使用に伴う影響評価の精度向上と代替セメント材料の適用可能性の確認・支保材，埋戻し材材料と岩盤変質，岩盤の長期変質（アルカリ条件での二次鉱物生成）に伴う処分場
性能（透水性，核種収着性・拡散性）への影響把握の精度向上

ニアフィールド長期特性評価
技術（力学解析技術）

・第2次TRUレポートでは，人工バリア長期力学挙 ・モデルの高度化と検証
動モデルを開発し，大空洞安定性，緩衝材膨潤性を合わせて長期的な力学安定性を評価
・解析モデルの信頼性向上と，大深度での適用性確認が必要
・地下深部での岩盤クリープデータの取得

I

II

III

概要調査
実施前

分類の理由

【基盤(TRU)：(2)-②】（HLW成果を活用）
核種吸着評価技術

コロイド発生・移行評価技術46

表 3-33

様式３：サポートする技術に係わる達成目標レベル，開発課題等（TRU 廃棄物処分）（３／７）

青文字：特に重要な技術開発課題， 斜文字：本技術開発ニーズ検討において導出された技術開発課題のうち，「地層処分基盤研究開発に関する全体計画」において明記されていないもの
開発課題の優先度

達成目標レベル／現状レベル／開発課題の整理
小項目

細目

各部位の設計
○廃棄体パッケージの概念
設計○充填材の概念設計○構造躯体の概念設計○緩衝材の概念設計○埋め戻し材の概念設計

精密調査
地区選定
時

開発課題の分類

○

○

基盤研究

基盤的な研究開発と考えられる

○

○

基盤研究

基盤的な研究開発と考えられる

○

○

基盤研究

基盤的な研究開発と考えられる

○

○

基盤研究

基盤的な研究開発と考えられる

サポートする技術
達成目標レベル

人工バリアの概念設計[TRU]

課題解決必要時期

熱影響評価技術

現状レベル

開発課題

・精密調査地区候補地の地質環境条件，地質構造 ・セメント系充填材はOPCの主要鉱物である非晶 ・各材料のより高い許容上限温度の提示が望まし条件で，坑道間離間距離，断面形状がセメント系 質C-S-Hの構造変化（トバモライト生成）が起こらな く，試験データ等による技術的裏づけ
充填材，緩衝材の許容上限温度を満たして設計で いとされる80℃を許容上限温度として設計。但し，トきること
バモライト生成による核種収着性への影響が小さいという知見もある
・発電所廃棄物の余裕深度処分施設ではセメント ・セメント系材料では，先行事例の許容上限温度の系材料の許容条件温度を65℃と異なる値を採用し 考え方の整理や詳細評価による，温度設定の説明ている
性向上
・第2次TRUレポートの処分施設概念ではベントナ
イト緩衝材がセメント系充填材の外側に設置される案であり，セメント系充填材の温度が80℃以下で ・ベントナイト系材料では，緩衝材許容上限温度をあれば，緩衝材の許容上限温度（例えば100℃）を 決めるイライト化反応モデルの精度向上（HLWと共超えることが無い
通）

I

II

III

概要調査
実施前

分類の理由

【基盤(TRU)：(3)-②-a)】
ガス発生・移行評価技術

・精密調査地区候補地の地質環境条件，地質構造 ・第2次TRUレポートでは第1次TRUレポートでの評 ・セメント系材料，ベントナイト系材料からの発生ガ
スの放出挙動評価の高度化（ガス発生・移行量，条件で，人工バリアの健全性および安全性が廃棄 価を踏襲したガス発生・移行評価を実施
体等からの発生ガスにより力学的，および核種移 ・処分システムの健全性およびガス移行に伴う核 移行経路の特定）行の観点からの影響を受けないこと
種放出促進の影響を評価
・ガス状の放射性核種の移行を評価
・現実的評価を目的とした，解析のモデル・データの信頼性向上が必要【基盤(TRU)：(3)-⑤】

各部材の設計・施工技術（セメント系材料の配合比）

・精密調査地区候補地の地質環境条件，地質構造 ・第2次TRUレポートにある程度具体的な設計と想 ・大きな技術課題はないが，具体的なサイト環境条条件に見合った各部材の最適な概念設計・施工が 定される代表的な施工方法が記載されている
件（降水系，塩水系地下水）で実際に使用する材可能であること
・必要な技術は実用化されている料に対する知見整備と選定の考え方が重要と考えられる【基盤(TRU)：(2)-③-a)，b)，c)】【基盤(TRU)：(5)-③】

○

○

NUMO

実用化・運用管理に係る課題と考える

各部材の設計・施工技術（各部材施工方法）

・第2次TRUレポートにある程度具体的な設計と想 ・大きな技術課題はないが，実際に使用する材料
定される代表的な施工方法が記載されているに対する知見整備と選定の考え方，各設計・施工
・大深度における適用性を十分に確認することが必 方法が実際に実規模で適用可能かどうかの確認
要が重要と考えられる

○

○

基盤研究

基盤的な研究開発と考えられる【基盤（TRU）（2）-③-a），b），c）】【基盤（TRU）（5）-③】

各部材の設計・施工技術（力学解析技術）・第2次TRUレポートにある程度具体的な設計と想 ・力学解析技術が実際に大深度で適用可能かどう定される代表的な施工方法が記載されているかの確認が重要と考えられる。引き続き・廃棄体・構造躯体，緩衝材の力学的安定性を考 「URLを用いた適用性の確認の充実」が重要と考え慮した設計・施工方法について，大深度における適 られる
用性を十分に確認することが必要＜’地下施設（共通）-地下施設の概念設計－空洞
安定性の観点からの検討’参照＞【基盤（TRU）（2）-③-a），b），c）】【基盤（TRU）（5）-③】

○

○

基盤研究

基盤的な研究開発と考えられる

各部材の設計・施工技術（実規模施工確認試験）

・第2次TRUレポートにある程度具体的な設計と想定される代表的な施工方法が記載されている・実規模施工確認および大深度における適用性を十分に確認することが必要

・設計・施工技術が実規模および大深度で適用可能かどうかの確認が重要と考えられる。引き続き「URLを用いた適用性の確認の充実」が重要と考えられる＜’地下施設（共通）-地下施設の概念設計－空洞
安定性の観点からの検討’参照＞

○

○

基盤研究

基盤的な研究開発と考えられる

廃棄体・廃棄体パッケージ以 ・精密調査地区候補地の地質環境条件，地質構造 ・透水量係数が大きいケースについて，代替固化 ・新たなアイデアに基づく代替案提案も含めた人工外の人工バリア代替案の検 条件により，第2次TRUレポートのレファレンス概念 体等を想定したソースターム溶出低減，すべての廃 バリア代替オプションの採用可能レベルまでの技討の提示が成立しがたい場合，オプションを提示できる程度 棄体グループに緩衝材を設置する効果などについ 術の向上
（廃棄体グループ3への緩衝 に技術を確立するて，概略評価結果が示されている（原子力学会，電材設置技術，低拡散モルタル
共研成果）
バリア層の適用技術など）
・代替固化体等の性能を仮定した概略評価がおこ
なわれており，現実的評価およびそれに必要な技
術基盤が必要○○【基盤(TRU)：(2)-③-a)，b)，c)】【基盤(TRU)：(5)-③】

基盤研究（材料の検討 基盤的な研究開発と考えられるなどの基盤的技術） 実用化技術開発
NUMO（概念レベルの検討）

47

表 3-34

様式３：サポートする技術に係わる達成目標レベル，開発課題等（TRU 廃棄物処分）（４／７）

青文字：特に重要な技術開発課題， 斜文字：本技術開発ニーズ検討において導出された技術開発課題のうち，「地層処分基盤研究開発に関する全体計画」において明記されていないもの
開発課題の優先度

達成目標レベル／現状レベル／開発課題の整理
小項目

地下施設の設計

細目

サポートする技術

達成目標レベル

現状レベル

人工バリアへの熱影響・化学 セメント系充填材への熱影響 ＜’TRU廃棄物処分－人工バリアの概念設計＜’TRU廃棄物処分－人工バリアの概念設計＜’TRU廃棄物処分－人工バリアの概念設計
影響の観点からの検討（TRU 評価技術
[TRU]－各部位の設計－熱影響評価技術’参照＞ [TRU]－各部位の設計－熱影響評価技術’参照＞ [TRU]－各部位の設計－熱影響評価技術’参照＞
処分坑道の設計）併置処分の観点からの検討 硝酸塩等の相互作用評価技 ・精密調査地区候補区域の地質環境条件，地質構 ・第2次TRUレポートではHLW処分場からの熱，お術
造条件に適した併置処分（およびTRU廃棄物単独 よびTRU廃棄物処分場からの硝酸塩，有機物，高＜’TRU廃棄物処分－人工 処分）の最適な配置設計ができること
アルカリプルームに対して，相互影響がないように
バリアの概念設計[TRU]－各
離間距離を設定（300m）
部位の設計－ソースターム
・離間距離を決定する硝酸塩影響について保守的の詳細評価・低減技術’も関評価が行われており，現実的評価が必要。他影響
連＞についても現実的評価が必要

地上施設の設計

建設の観点からの検討
操業の観点からの検討（TRU廃棄体受入・検査施
設）

基礎構造設計技術

建屋・機器耐震性評価技術

建設・操業・閉鎖システ
ムの概念設計開発課題

操業の観点からの検討

課題解決必要時期

I

II

III

概要調査
実施前

精密調査
地区選定
時

開発課題の分類

－

－

－

－

－

基盤研究

基盤的な研究開発と考えられる

基盤研究（硝酸塩に関 基盤的な研究開発と考えられる
実用化・運用管理に係る課題と考える
わる現象研究）
NUMO（相互影響を考慮した設計と評価に関わる技術）・サイト選定の裕度の観点からは，相互影響の程
度を現実的・定量的に把握し，離間距離短縮の可能性を明らかにすること，それに必要な現象研究が
課題となる

○

○

【基盤(TRU)：(4)-①，②】
・硝酸ナトリウムの影響評価の精度向上（硝酸イオ・第2次TRUレポートの単独施設では廃棄体グルー ンの還元反応の明確化による影響低減，三次元解
プ3の影響が他の廃棄体グループ処分坑道に及ば 析による分散効果の明確化，アスファルトからの浸ないように配置
出速度の考慮，硝酸ナトリウムの分解技術，硝酸・保守的評価が行われており，現実的評価が必要 イオンの酸化作用によるHLW処分場性能への影響評価）【基盤(TRU)：(3)-③，④】【基盤(TRU)：(5)-④】

○

○

基盤研究

＜’地上施設（共通）-地上施設・構外輸送システム ・第2次TRUレポートでは地上施設における諸作業 ・新たな技術開発課題はないと考えられるの概念設計－重要施設の耐震性の観点からの検 の基本フローに加え，施設規模と必要となる廃棄
討－基礎構造設計技術’参照＞
体取り扱い機器についてのみ記載
・精密調査地区候補区域の地上面積，地下施設レ ・耐震の観点からの施設設計が必要
イアウト，操業に適したTRU廃棄物受入施設で，放射線被ばくに問題が無い環境での受入廃棄体の ・第2次TRUレポートでは放射線管理区域設定の考 ・新たな技術開発課題はないと考えられる検査の見通しが得られる程度
え方，汚染の可能性，放射線管理の基本的考え方を記載
・耐震の観点からの施設健全性評価が必要

分類の理由

基盤的な研究開発と考えられる

－

－

－

－

－

－

－

－

－

－

－

－

○

○

NUMO

実用化・運用管理に係る課題と考える

○

○

NUMO

実用化・運用管理に係る課題と考える＜’地下施設（共通）-建設・操業・閉鎖システムの ・第2次TRUレポートで廃棄体搬送方式，搬送設備 ＜’地下施設（共通）-建設・操業・閉鎖システムの定置作業計画・評価計画
概念設計－操業の観点からの検討’の当該細目の 検討例，および幌型処分坑道ではクレーン，円形 概念設計－操業の観点からの検討’の当該細目の（廃棄体（廃棄体パッケー
処分坑道ではフォークリフトを用いた定置技術概念 欄参照＞
ジ），充填材，緩衝材，埋戻し 欄参照＞
【遠隔操作技術はHLWを参考】
・精密調査地区候補区域の地質環境条件，地質構 を提示材）
搬送作業物流計画・評価技 造条件に適した現実的なオプション，または組み合 ・第2次TRUレポートで幌型処分坑道の構造躯体設 ・必要な技術は実用化されているが，地下深部に置，廃棄体定置に合わせた定置方法，原位置施工 おける適用性の確認が必要
わせの中から選択が可能となること
術
方法を提示
・第2次TRUレポートで充填材施工方式と設備の検討例を提示
・人工バリアに悪影響を与えない操業環境（温度，・第2次TRUレポートでベントナイト系材料，セメント 湿度等）およびその対策が必要
系材料の埋戻し施工方法例を提示
・主に机上検討の検討例であり，大深度における適用性の確認が必要【基盤(TRU)：(2)-④-a)，b)，c)】

併置処分場建設時の放射線 地下水流動評価技術
防護対策（操業時安全性）
核種移行評価技術

・精密調査地区候補区域の併置レイアウトで，TRU ・両技術が閉鎖後安全性評価のみに適用されてい ・既存技術で対応可能と考えられる処分場閉鎖後のHLW処分場建設・操業時の放射 るが，併置処分操業時の安全性評価が必要
線安全性の確認できること【基盤(TRU)：(2)-④-b)】

閉鎖前の再取り出し・回収技 ＜’地下施設（共通）-建設・操業・閉鎖システムの ・定置後の廃棄体パッケージの再取り出しに関して ・既往技術で原理的に対応が可能であり，精密調術
概念設計－閉鎖・埋め戻しの観点からの検討’の はフランス，スイスなどで検討されている。定置後， 査地区選定時における技術開発課題はない（実証
充填後，埋め戻し後の段階毎に，およびバリア材料 は必要）
当該細目の欄参照＞
・閉鎖前段階までの再取り出し，回収の手順が示さ 毎に既存技術をもとに適切な技術を選定する必要がある
れ要素技術の実現性が示されていること

－

－

－

－

－

－

－

－

－

－

－

－

○

基盤研究

【基盤(TRU)：(2)-④-e)】
閉鎖後安全性の評価システムの状態の理解システムの状態の理解と関連モデルの開発（TRU廃棄体）

・TRU廃棄体性状の長期変化の評価が可能となる ・第2次TRUレポート取りまとめ時点のTRU廃棄物 ・TRU廃棄体に関する現象理解と現象モデルの高程度の情報の獲得，透明性・追跡性が確保されて 情報から含有放射性核種と内容物を設定し，当時 度化いることの科学的知見をもとに種々の核種・内容物の長期溶出挙動を評価○

基盤的な研究開発と考えられる【基盤(TRU)：(1)-①】

48

表 3-35

様式３：サポートする技術に係わる達成目標レベル，開発課題等（TRU 廃棄物処分）（５／７）

青文字：特に重要な技術開発課題， 斜文字：本技術開発ニーズ検討において導出された技術開発課題のうち，「地層処分基盤研究開発に関する全体計画」において明記されていないもの
開発課題の優先度

達成目標レベル／現状レベル／開発課題の整理
小項目

閉鎖後安全性の評価

細目

システムの状態の理解

サポートする技術

達成目標レベルシステムの状態の理解（個別
現象：微生物，コロイド）

開発課題

I

II

III

概要調査
実施前

精密調査
地区選定
時

開発課題の分類・処分システム条件（材料の選定や地質環境条
件，セメント系バリア内での減衰剤の化学変化など）に基づく現象理解とモデル化の高度化への活用

－

－

－

－

－

－

○

○

基盤研究

基盤的な研究開発と考えられる

○

○

基盤研究

基盤的な研究開発と考えられる

○

○

基盤研究

基盤的な研究開発と考えられる

○

○

基盤研究

基盤的な研究開発と考えられる

○

○

基盤研究

基盤的な研究開発と考えられる

○

○

基盤研究

基盤的な研究開発と考えられる

○

○

基盤研究

基盤的な研究開発と考えられる

現状レベルシステムの状態の理解（個別 ・精密調査地区選定時の最新の知見を取りまとめ， ＜’TRU廃棄物処分－人工バリアの概念設計
現象：核種の溶出挙動，移行 処分施設の性能評価の論拠に反映できること[TRU]－各部位の設計－ソースタームの詳細評
挙動）価・低減技術’参照＞

課題解決必要時期

・微生物に関するデータ取得（予定）(JAEA，ANRE) ・微生物影響把握
・第2次TRUレポートで，OPC条件ではコロイドが不安定であるが，低アルカリ性セメントでは考慮が必要であることが示された
・TRU廃棄物処分に特有な微生物によるアスファル ・コロイド影響把握

分類の理由

ト固化体中の硝酸イオン還元の可能性（アスファル
トの分解，環境の酸化）は引き続き検討必要【基盤(TRU)：(3)-①-ｄ)】

システムの状態の理解（個別
現象：有機物，硝酸塩）

・微生物による硝酸塩還元

・ポリカルボン酸系減衰剤による元素溶解度への ・有機物影響把握
影響，およびセメント硬化体からの溶出を検討中(JAEA)
・ある種の硝酸塩還元菌による硝酸イオン還元作
・硝酸塩還元菌影響（上欄参照）
用が小さいことが示された
・硝酸塩影響時核種移行パラメータ，硝酸イオン化
学的変遷評価用データ取得とモデル検討，硝酸塩
によるアスファルト固化体の膨潤圧データ取得（予 ・硝酸塩影響パラメータ取得
定）(JAEA，ANRE)・処分場性能に影響する硝酸イオンの化学的挙動については引き続き検討が必要
・硝酸塩化学的挙動把握【基盤(TRU)：(3)-④】

システムの状態の理解（個別
現象：ガス）＜’TRU廃棄物処分－人工バリアの概念設計[TRU]－各部位の設計－ガス発生・移行評価技
術’参照＞

－

－

－

－

－

－

システムの状態の理解（個別
現象：放射線）・第2次TRUレポートでは，緩衝材間隙水の放射線
分解を評価
・放射線影響は放射線源以外はHLWの検討と共通

－

－

－

－

－

－

システムの状態の理解（セメント充填材などTRU人工バリ
ア）＜’TRU廃棄物処分－人工バリアの概念設計[TRU]－各部位の設計－人工バリア長期特性評価
技術（セメント変質反応）（セメント－ベントナイト反応）’など参照＞

－

－

－

－

－

－

システムの状態の理解（併置処分）・処分場間の相互作用として熱，高アルカリプルー
ム，硝酸塩影響，有機物影響について，それぞれの状態の理解評に基づいて評価されている＜’TRU廃棄物処分－閉鎖後安全の評価[TRU]－
システム状態の理解’参照＞

－

－

－

－

－

－

FEPによる分析

・第2次TRUレポート取りまとめ時に重要なFEPと・最新の科学的知見を考慮したFEPの高度化
FEP辞書を整備
・第2次TRUレポート以降のFEPおよび個別現象に係るモデルの整理が必要○○

基盤研究（FEP整備） 基盤的な研究開発と考えられる

・FEP分析に基づく重要現象のシナリオへの取り込み○○

基盤研究（シナリオの 基盤的な研究開発と考えられる
設定）・影響度に応じたシナリオの重要度の提示と類型
化○○

NUMO（シナリオの重 実用化・運用管理に係る課題と考える
要度分類）【基盤(TRU)：(3)-⑥-a)】
シナリオの分類・精密調査地区選定時の最新の知見を取りまとめ， ・第2次TRUレポート取りまとめ時に評価シナリオを起こりうるシナリオを漏れなく記述し，処分システム 設定の安全性に対する影響の観点や信頼性の向上の ・第2次TRUレポート以降のシナリオに関する情報観点から，シナリオの類似性を検討するとともにそ の整理が必要の重要度を可能な限り定量的に提示できること【基盤(TRU)：(3)-⑥-a)，b)，d)】49

表 3-36

様式３：サポートする技術に係わる達成目標レベル，開発課題等（TRU 廃棄物処分）（６／７）

青文字：特に重要な技術開発課題， 斜文字：本技術開発ニーズ検討において導出された技術開発課題のうち，「地層処分基盤研究開発に関する全体計画」において明記されていないもの
開発課題の優先度

達成目標レベル／現状レベル／開発課題の整理
小項目

細目

サポートする技術
達成目標レベル

閉鎖後安全性の評価

課題解決必要時期

現状レベル

開発課題

I

性能評価モデルやコードの整 モデルの統合化，コードの整 ・人工バリアおよび天然バリアの多様な時間変化・ ・現実的なシステム性能評価ツール整備を目的とし ・二次元，三次元性能評価モデルへの現象モデル
備
備（信頼性の高い評価結果を 空間変化（不均一性）を考慮し，処分環境の状態変 た処分施設からの核種移行モデルの二次元化（予 の組み込み得るための核種移行，性能 化をより現実的に組み込み，評価に必要な放射性 定）(JAEA)
評価コード，感度解析コード 核種を対象として，より現実的に処分の安全性を提 ・性能評価コードは多くの場合一次元モデルであ・二次元，三次元の感度解析手法の開発（評価のの高度化（二次元，三次元 示できること。そのため，関連するパラメータの感度 り，次元の高度化が必要
妥当性，網羅性の提示を目的とした効率的解析の化））を合理的に解析し，パラメータの影響特性を把握す
実現の観点からの技術開発）るとともに，評価対象サイトの処分の安全性の裕度 【基盤(TRU)：(3)-⑥-b)，d)】を定量的に提示できること

TRU廃棄体パッケージからの ・溶出挙動を現実的に再現できること
核種溶出モデルの整備

II

III

概要調査
実施前

精密調査
地区選定
時

開発課題の分類

分類の理由

○

○

基盤研究（コード開発・ 基盤的な研究開発と考えられる
改良）

○

○

基盤研究（効率的解析 基盤的な研究開発と考えられる技術の開発）○○

基盤研究

基盤的な研究開発と考えられる

○

○

基盤研究

基盤的な研究開発と考えられる・セメント系バリア材の物理バリア機能の明確化と物理バリアパラメータ取得

○

○

基盤研究

基盤的な研究開発と考えられる・線量に大きな影響を持つ核種についての現象の理解を踏まえた核種移行モデルの開発

○

○

基盤研究

基盤的な研究開発と考えられる

・第2次TRUレポート以降，我が国の特性を反映し ・放射性炭素などの揮発性元素の生物圏での移た生物圏評価データベースの整備が行われている 行挙動モデル（大気吸収）の検討・整備・現実的な線量評価に向けて，地圏における重要
核種の物理・化学的挙動に則した生物圏データ（放射性ヨウ素，放射性炭素など）の整備が必要
・表層での核種の希釈・分散を考慮したより現実的な生物圏被ばく評価の実施（HLWと共通）【基盤(TRU)：(3)-⑥-c)】

○

○

基盤研究

基盤的な研究開発と考えられる

○

○

基盤研究

基盤的な研究開発と考えられる－－

・第2次TRUレポートでは既存の研究成果をもとに ・廃棄体からの核種溶出モデルの高度化（容器の評価
閉じ込め性能の評価を含む）
・詳細仕様（充填材最適化を含む）を検討した廃棄 ＜’TRU廃棄物処分－人工バリアの概念設計
体パッケージからの核種等溶出挙動の現実的評価 [TRU]－各部位の設計－ソースタームの詳細評
が必要
価・低減技術’に関連＞【基盤(TRU)：(3)-①-a)，b)】【基盤(TRU)：(5)-①，②】

TRU廃棄物処分に係わる個 ・TRU廃棄物処分に係わる個別現象を現実的に再 ・第2次TRUレポートでは既存の研究成果をもとに ・各個別現象モデルの高度化
別現象モデルの整備
現できること評価
・保守的評価がおこなわれており，現実的評価が必要・システムの状態の理解の進展に伴うモデル開発が必要【基盤(TRU)：(3)-⑥-b)】
TRU廃棄物処分施設のセメ ・核種移行挙動を現実的に再現できること
ント充填材など人工バリアの核種移行遅延モデルの整備

・第2次TRUレポートでは既存の研究成果をもとに保守的なモデルで評価（坑道内核種移行モデル，
廃棄体領域の瞬時収着分配平衡仮定，緩衝材への収着の無視，など）
・保守的評価がおこなわれており，現実的評価が必要・システムの状態の理解の進展に伴うモデル開発が必要【基盤(TRU)：(3)-⑥】

生物圏モデルの整備

・特に被ばくの重要核種に関して，尤もらしい生物
圏モデルを選択できること

併置処分での核種移行モデ ・併置処分場性能評価のための核種移行挙動を現 ・併置処分の核種移行は実施されていない＜’TRU廃棄物処分－地下施設の設計－併置処
ル開発技術
実的に再現できること
・現状はHLW，TRUとも一次元モデルによる評価が 分の観点からの検討－硝酸塩等の相互作用評価
行われている
技術’および’TRU廃棄物処分－閉鎖後安全性の・保守的評価が行われており，現実的評価が必要 評価－性能評価モデルやコードの整備－モデルの・システムの状態の理解の進展に伴うモデル開発 統合化，コードの整備－モデルの統合化，コードのが必要
整備（信頼性の高い評価結果を得るための核種移行，性能評価コード，感度解析コードの高度化（2次【基盤(TRU)：(3)-⑥】元，3次元化））’参照＞

－

－

－

－

50

表 3-37

様式３：サポートする技術に係わる達成目標レベル，開発課題等（TRU 廃棄物処分）（７／７）

青文字：特に重要な技術開発課題， 斜文字：本技術開発ニーズ検討において導出された技術開発課題のうち，「地層処分基盤研究開発に関する全体計画」において明記されていないもの
開発課題の優先度

達成目標レベル／現状レベル／開発課題の整理
小項目

細目

サポートする技術
達成目標レベル

閉鎖後安全性の評価

課題解決必要時期

現状レベル

開発課題

I

II

III

概要調査
実施前

精密調査
地区選定
時

開発課題の分類

分類の理由

性能評価データの整備とパラ セメント充填材などの人工バ ・サイトの特性に応じたデータが整備され，データの ・既存知見を網羅したJAEAデータベースを使用
・低収着性核種の分配係数（セメント），変質セメン
メータの設定リアの性能評価データの整備 不確実性が評価されていること
・セメント環境でのアクチノイド元素の溶解度デー トに対する分配係数や生物圏データなど，被ばく影（セメント系材料への収着・データ取得方法/処理方法の標準化などにより品 タ，海水系地下水でのZr，Mo，Euの溶解度データ， 響に大きく寄与するデータの拡充
データ設定技術）質が確保されていること
セメント系材料中のClの拡散係数等取得とデータベース化(JAEA)・TDB（Thermodynamic Data Base），SDB（Sorption Data Base），DDB（Diffusion Data
・地質環境条件，シナリオ，人工バリア材料変質状
Base）のアップデートと公開を検討中（JAEA）。国研 態に応じた時間依存データの取得
究で拡散係数，透水係数を整備中（ANRE）
・種々の特色を有する材料について，変質状況を考慮したデータ蓄積が必要

○

○

基盤研究

基盤的な研究開発と考えられる

○

○

基盤研究

基盤的な研究開発と考えられる【基盤(TRU)：(3)-①-c)】
・現実的評価のための具体的な核種移行データ設＜’TRU廃棄物処分－閉鎖後安全性の評価－シス 定の方法論の確立
テムの状態の理解－システムの状態の理解と関連モデルの開発’参照＞

○

○

基盤研究

基盤的な研究開発と考えられる

併置処分評価データの整備

・サイトの特性に応じたデータが整備され，データの ・第2次TRUレポート取りまとめ時点での知見と評価 ・現実的評価に必要な化学反応に係わるデータ取不確実性が評価されていること
データによる併置処分の相互影響評価が行われ， 得・データ取得方法/処理方法の標準化などにより品 核種移行評価は実施されていない＜’TRU廃棄物処分－地下施設の設計－併置処質が確保されていること
・現状はHLW，TRUとも一次元モデルによる評価が 分の観点からの検討－硝酸塩等の相互作用評価
行われている
技術’および’TRU廃棄物処分－人工バリアの概念
・化学反応に係わるデータは保守的な観点から設 設計[TRU]－各部位の設計－ソースタームの詳細
定されており，現実的評価のためのデータ取得が 評価・低減技術’参照＞
必要

○

○

基盤研究

基盤的な研究開発と考えられる併置処分の安全評価

・サイトの特性に応じたデータが整備され，データの ・第2次TRUレポートでは核種移行は実施されてい ・種々のレイアウトを想定した併置処分の安全評価
不確実性が評価されていることない
技術の整備
・データ取得方法/処理方法の標準化などにより品 ・現状はHLW，TRUとも一次元モデルによる評価が ＜’TRU廃棄物処分－閉鎖後安全性の評価－性質が確保されていること
行われている
能評価モデルやコードの整備－モデルの統合化，・相互影響評価が及ぶ場合を想定した安全評価が コードの整備－モデルの統合化，コードの整備（信必要
頼性の高い評価結果を得るための核種移行，性能評価コード，感度解析コードの高度化（2次元，3次元化））’参照＞

－

－

○

NUMO

安全評価による適合性の確認（含，不確実性評価等）

・要求事項への適合性の判断基準が整備されてい ・安全性を主張するための適合性評価の考えは導 ・安全性を提示するための要件，適合基準，適合評価の方法論の整備ること。また，適合性評価の手順が整備されている 入されていない
こと

－

－

○

－

－

実用化・運用管理に係る課題と考える

51

3.4 特に重要な技術開発の設定理由
様式２および様式３において，特に重要な開発課題を青文字で示した。ここでは，分野毎に設定した特に重要な技術開発課題の設定理由を示す。

3.4.1

地質環境調査評価技術(1) 天然事象の超長期評価の考え方および方法論に関する検討
高レベル放射性廃棄物処分における安全性の評価期間は，「低レベル放射性廃棄物埋設に関する安全規制の基本的考え方（中間報告）（原子力安全委員会，2007）」を参考にすると，一般公衆に対する評価線量が最大となる時期までを検討する必要があると考えられる。
一方，日本における火成活動，断層活動，隆起・侵食などの天然事象を十分な信頼性をもって評価できるのは 10 万年程度までとされており，それを超える期間の評価に対する専門家の統一的な見解は得られていない。適切なサイト選定においては，最新の知見に基づき，10 万年を超える超長期の評価の基本的な考え方や方法論についても検討を行い，専門家との議論を通して認識を共有しておくことは重要であると考える。以上を踏まえ，国内外の最新の知見に基づき超長期評価に係る考え方，問題点や課題，およびその解決策について検討する必要がある。

(2) 将来 10 万年程度の長期的な地質環境の変化を評価可能な手法の確立および体系化・実用化
将来の地層処分施設の性能評価を十分な精度で実施するためには，隆起・侵食を含めた地形・地質構造や水理特性などの地質環境の長期変動を予測する必要がある。地質環境の変動の要因は，隆起・侵食，気候・海水準変動・断層変位等であるが，すべての要因を考慮した体系的な予測手法は確立されていない。そこで，地質環境の長期変動を予測評価可能な解析手法について高度化を図るとともに，評価手法の体系化・実用化を図る必要がある。

(3) 沿岸及び海域における深部地質調査技術（既開発技術）の適用性確認及び実証
周囲を海に囲まれている日本において，沿岸域は地層処分のサイトとして有望なオプシ
ョンの一つである。廃棄体や資機材の輸送の容易性等からも沿岸域は有利であるものの，地質環境の調査では，内陸と比べ高度な調査技術を要求される。既存の調査・評価技術により，内陸と同様の調査・評価が可能であると判断されるものの，以下のような課題がある。
・ 海域における既存のボーリング調査は主に資源探査を目的としており，地化学特性を含めた詳細な岩盤特性を直接確認している事例は極端に少ない
52

・ 現在沿岸域を対象とした基盤研究開発を実施しているものの海域におけるボーリ
ング調査技術の実施を通じた調査評価技術の体系化は図られていない
そこで，沿岸および海域での深部地質環境に係わる物理探査，ボーリング調査等の適用性および評価手法について，主として国内他機関の実績により確認するとともに，実際に沿岸～海域において実証試験を行うことが必要である。

3.4.2

工学技術（HLW）(1) 人工バリアの長期挙動・相互作用に関する知見の整備に関する技術開発
長期的な安全性の提示において，長期挙動理解だけではなく，定置後から所期性能が発現するまでの過渡期の人工バリア，ニアフィールド環境の理解とその説明が求められるよ
うになると考えられ，今後，人工バリア材料の挙動理解の重要性が増す。そこで，従来の材料挙動に関する理解をより深めると共に，検討が不足している場合には，以下に示す新
たな技術開発が必要と考えられる。
・ オーバーパックの現実的な性能評価に向けた，腐食速度の再設定，腐食生成物の安全機能への寄与の評価などに関連する現象理解の高度化およびデータ拡充
・ 過渡期のニアフィールド現象の評価に向けた，再冠水挙動や塩濃縮現象等の連成現象に関する現象理解，コードの高度化およびデータ拡充
・ オーバーパック－緩衝材界面の温度・化学環境の現実的な設定に基づいた，相互作用影響の評価手法の高度化
・ セメント－ベントナイト相互作用影響の評価手法の高度化(2) 人工バリアの製作・搬送定置の工学的実現性の向上に関する技術開発課題
原環機構は，所定の安全機能を有するように処分場環境において人工バリアを施工する必要があるが，これまでは概念的な検討が主であった。今後は，より工学的実現性を意識した技術開発とその実証が重要になると考えられる。具体的には，以下に示す技術開発が必要である。
・PEM の設計手法の高度化に関する検討
・人工バリア搬送・定置（PEM，ブロック，ペレット方式）に関する要素技術の開発(3) 第２次取りまとめからの懸案事項等に関する技術開発
第２次取りまとめにおいて，技術的開発課題として示されているテーマおよび，その後の理解の進展により新たな検討が必要と考えられる課題については，実施の必要がある。
具体的には，以下に示す技術開発が必要である。
53

・オーバーパック腐食挙動に対する放射線影響の評価手法の高度化
・溶接部の耐食性評価技術の高度化
・溶接部の腐食速度低減対策の技術の高度化

3.4.3

性能評価技術(1) 蓋然性の高いシナリオ評価に関する技術開発
安全規制の動向やバリア機能の現実的な性能の把握などの観点から，以下に示す蓋然性の高いシナリオの構築やデータ設定技術の整備が必要であると考えられる。
・蓋然性に基づくシナリオ構築技術の整備
・安全規制から示されるシナリオの枠組みに即したデータ設定技術の開発（例えば，最尤値の設定手法の開発など）(2) 地質環境の長期的変遷を考慮した性能評価に関する技術開発
安全規制の動向やバリア機能の現実的な性能の把握などの観点から，隆起・侵食などの地質環境の長期的な変遷を考慮した以下に示す性能評価技術を整備しておくことが必要である。
・ 蓋然性に基づく地質環境の長期的変遷を考慮したシナリオ構築技術の整備
・ 地質環境の多様性や地質環境の長期的変遷を考慮したファーフィールドの特性評
価技術の整備（例えば，海水準変動を考慮した水理特性など）
・ 地質環境の多様性や長期的変遷を考慮した地表付近の地質環境特性（例えば，風化帯の特性）評価技術の整備
・ 地表環境の長期的変遷を考慮した生物圏システム，被ばくグループの評価技術の開発
・ 地質環境の長期的変遷を考慮した水理・核種移行モデルの整備
・ 地表環境の長期的変遷を考慮した生物圏モデルの開発（含，GBI の取り扱い）
・ 地質環境条件や長期的変遷を考慮した性能評価データ設定の標準化と検証（データベース及び実測データの使い方，地下研究施設での方法論の検証など）(3) 分野間の連携に関する技術開発
段階的に増える地質環境情報に応じて安全な処分場概念を構築するためには，サイト調
査，設計，性能評価が有機的に連携し，効率的に不確実性を低減させ，安全に関する信頼性を高めていく必要がある。そのためには，以下に示すサイト調査，設計，性能評価の連携に関する方法論の整備や手順の具体化が必要である。
・サイト調査と安全評価の連携に関する体系化
54¾地質環境モデルの情報（含，移行経路情報・水理特性などの長期的変遷）の安全評価への取り込みに関する技術の整備¾

サイト調査により安全評価の不確実性を効率的に低減させるための技術の整
備・設計と安全評価の連携に関する体系化¾

安全評価の観点からの設計オプションの絞り込みに必要な評価技術の整備（定置方式の違い，レイアウトの違いなど）¾

閉鎖前の安全性と閉鎖後の安全性のバランスを図るための評価技術の整備

・地下研究施設を活用した上記連携の実証(4) ガラス固化体特性評価技術に関する技術開発課題
日本原燃株式会社（以下，「日本原燃」という）の再処理施設において段階的な試験を通じて操業の見通しが得られ，再処理事業や処分事業も含め包括的にガラス固化体の品質管理体系を構築する時期にある。また，アクティブ試験においてイエローフェーズを含む
ガラス固化体が発生したことに伴い，処分事業に対する影響を以下の観点から定量的に把握しておく必要がある。
・ ガラス固化体の品質管理体系の整備（含，再処理などの上流プロセス）・ ガラス固化体特性のばらつき（含，イエローフェーズ）の把握
・ 上記固化体の処分システムへの影響に関する検討・ ガラス固化体の長期的変遷と核種の溶出に関する現象理解の充実
・ イエローフェーズを含むガラス固化体等の溶解および核種の溶出メカニズムの把握およびモデル開発
・ イエローフェーズを含むガラス固化体等の性能評価データの整備

3.4.4

TRU 廃棄物処分技術(1) 廃棄体特性の把握に関する技術開発
TRU 廃棄物の処分の安全性の提示において，多種多様な廃棄体の特性，インベントリ等を把握し，適切に管理することの重要性が増すと考えられる。現在，原環機構は廃棄体情
報作業会（原子力機構，日本原燃，電気事業連合会，原環機構）を立ち上げ，必要な情報の抽出・整理を開始したところである。また，電力共通研究で先行して廃棄体技術基準の検討（電気事業連合会，日本原燃，原環センター，原環機構）を実施している。基盤研究
においてこれらを重要な課題として位置づけることにより，これらの検討の整合性や日本
原燃と原子力機構の情報の共有化，整合性を確保しやすくなると考えられる。
・ 処分に影響を与える廃棄物特性（因子）の網羅性の確認とその影響度・重要度の55

分類・ 廃棄体の検認方法の開発
・ 廃棄物情報の提示
・ 廃棄体作成及び廃棄体の管理に係る品質保証方法の検討
・ 廃棄体情報に係る品質保証方法の検討
・ 最新の廃棄体情報の整理，取りまとめ，更新，維持(2) 代替固化技術（ヨウ素），放射性炭素の長期封じ込め技術に関する技術開発課題
TRU 廃棄物の安全な処分に関する頑健性を向上させるため，以下に示す技術開発が特に重要な課題である。
・ 各固化体の長期性能把握のためのモデルとパラメータ整備
・ 工学的規模固化体の製作性・性能確認
・ 実規模大固化体製造に向けた技術開発
・ 高度化廃棄体パッケージの性能担保
・ 実規模の高度化廃棄体パッケージの製作性の確認(3) ソースタームの詳細評価・低減技術（「システムの状態の理解（個別現象：有機物，硝酸塩）」を含む）に関する技術開発
多種・多様な物質を内包する TRU 廃棄物の処分の安全性とその信頼性を向上させるため，廃棄体からの核種及び物質の溶出メカニズムの解明，さらには，それらが処分環境に与える影響を把握することは，TRU 固有の重要課題である。具体的な課題を以下に示す。
・ アスファルト固化体中および今後予定されているセメント固化体に含まれる硝酸ナトリウムのニアフィールドへの影響低減策
・ ソースターム低減策
・ 影響評価の精度向上
・ 緩衝材の再冠水挙動の研究に基づく，現実的な廃棄体からの核種漏洩時期の評価
・ 燃料や構造部材等に含まれる不純物起源の放射化生成物インベントリの現実的評
価と不確実性の把握および関連データの取得(4) 新たなアイデアに基づく代替案提案も含めた人工バリア代替オプションの採用可能レベルまでの技術の向上
多様な処分環境への適用性を向上させるため，廃棄体の閉じ込め性能の付与やそれに関連するバリア構成の変更などを含む新規オプションの創出と実現可能性の向上の観点から，新たにニーズとして導出した。
56

4. おわりにこれまでの技術開発の取り組みは，精密調査地区選定に必要な技術が必要な時期までに確実に達成できることを目標とし，必要な技術の達成目標レベルを設定し，現状の技術レ
ベルを分析した上で，開発課題の抽出・整理を行った。開発課題の役割分担については，
これまでの原子力政策大綱等での役割分担の基本的考え方を踏まえ，原環機構としての案を示した。今後，調整会議において議論し，関係者で認識を共有するとともに，基盤研究
開発全体計画へ反映されることが望まれる。
また，応募があったサイトの地質環境条件に応じてサイトスペシフィックな視点からの技術開発が必要になることも予想される。技術の進展や社会情勢等の変化を踏まえ，今後も必要に応じて地層処分技術開発ニーズの適宜見直しを行っていく。

謝辞
本報告書の取りまとめにあたり，地層処分基盤研究開発調整会議の地質環境，工学技術，
性能評価，TRU の各分野ワーキンググループのメンバーである経済産業省資源エネルギー庁放射性廃棄物等対策室，独立行政法人 日本原子力研究開発機構，公益財団法人 原子力
環境整備促進・資金管理センター，財団法人 電力中央研究所，独立行政法人 産業技術総合研究所，独立行政法人 放射線医学総合研究所には，現状の技術開発レベルや技術開発課
題の記述に関して情報提供やコメントをいただいた。取りまとめに協力いただいた方々に，この場を借りて謝意を表する。

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参考文献

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原子力委員会原子力バックエンド対策専門部会（2000）：我が国における高レベル放射性廃棄物地層処分研究開発の技術的信頼性の評価，2000 年 10 月.
原子力発電環境整備機構（2002）：概要調査地区選定上の考慮事項，高レベル放射性廃棄物の最終処分施設の設置可能性を調査する区域の公募関係資料 3，2002 年 12 月.
総合資源エネルギー調査会原子力部会廃棄物小委員会（2007）：放射性廃棄物小委員会報告
書 中間とりまとめ，2007 年 11 月.
原子力委員会（2000）：原子力の研究，開発及び利用に関する長期計画，2000 年 11 月.
原子力委員会（2005）：原子力政策大綱，2005 年 10 月.
資源エネルギー庁・日本原子力研究開発機構（2006a）：高レベル放射性廃棄物の地層処分基盤研究開発に関する全体計画，2006 年 12 月.
資源エネルギー庁・日本原子力研究開発機構（2006b）：TRU 廃棄物の地層処分基盤研究開発に関する全体基本計画，2006 年 12 月.
資源エネルギー庁・日本原子力研究開発機構（2009a）：高レベル放射性廃棄物の地層処分基盤研究開発に関する全体計画，2009 年 7 月.
資源エネルギー庁・日本原子力研究開発機構（2009b）：TRU 廃棄物の地層処分基盤研究開発に関する全体基本計画，2009 年 7 月.
原子力委員会政策評価部会（2008）：原子力政策大綱に示している放射性廃棄物の処理・処分に関する取組の基本的考え方に関する評価について，2008 年 9 月.
原子力発電環境整備機構（2010）：安全確保構想 2009～安全な地層処分の実現のために～，2010 年 3 月.
電気事業連合会・核燃料サイクル開発機構（2005）：TRU 廃棄物処分技術検討書，2005 年
9 月.
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電気事業連合会・核燃料サイクル開発機構（2000）：TRU 廃棄物処分概念検討書，2000 年
3 月.
原子力安全委員会（2007）：低レベル放射性廃棄物埋設に関する安全規制の基本的考え方（中間報告），2007 年 7 月.

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