NUCE-AESJ
週末基礎講座地層処分事業の実施に向けた性能評価技術の準備の状況
2011年10月30日
原子力発電環境整備機構
黒澤 進
P.0

報告内容
1. 地層処分事業の安全確保2010（NUMO 2010R）に基づく地層処分システムの長期安全性評価の基本的考え方
2. NUMOにおける最近の安全評価に関する検討
3. 概要調査地区、精密調査地区選定上の考慮事項

P.1

■ 地層処分システムの長期安全性評価の基本的考え方 ■地層処分システムの長期安全性を評価するための考え方
シナリオ構築手法の整備

核種移行解析モデルの整備

核種移行パラメータ
設定技術の整備

地質環境の多様性、サイトが有する地質環境の長期変遷※1を適切に取り込んだ安全評価のためのシナリオの構築

サイトの特徴を踏まえた水理および地下水の変遷に着目した天然バリアの核種移行および生物圏を評価するモデルの整整備

長期安全性評価の信頼性を確保するための、地質環境の多様性や長期変遷を考慮した適切な核種移行パラメータの設定。2000
年以降、さまざまなデータ
降ざデ※2ベース の開発、更新（※1: 例えば沿岸域の場合、海水の影響や塩淡境界の分布の時間的な変遷と、海水準変動および隆起・侵食との関変動および隆起侵食との関係付け等）

評価解析（※2 : 熱力学データベース、収着データベース、拡散データ
収着デタス、拡散デ タ
ベース、ガラスの溶解に関するデータベース、環境移行データベース等）

安全基準

安全性の判断段階的な事業の展開（文献調査→概要調査→精密調査）において、詳細化されるサイトの地質環境特性や処分場の設計に応じた安全評価に関する証拠や論拠を取りまとめたセセーフティケース
フティケ スを構築

P.2

①セーフティケースの要素
地層処分の安全性がどのように確保されているか、科学的知識の限界のもたらす不確実性にどのように対処しているか、などを、多様なステークホルダーに理解しやすい形で説明するため、①～⑦の要素を含む①安全評価の内容や結果②類似した天然事例や考古学的事例における観察結果（ナチュラルア
ナログ）に基づく、地層処分システムの安全性に関係する現象の妥当性の確認④各バリア内の放射性核種の存在量の時間変化などによる安全機能の相対的重要性の明確化③既往の安全評価事例との比較、および差異の分析を通じた整合性や妥当性の明示⑤What If 解析を用いた
地 処
地層処分システムの頑健性の提示⑥代替的な安全指標（放射性核種のフラックスや濃度など）を用いた評価結果⑦安全解析によって算出された被ばく線量などの影響と他のリスクとの比較
P.3

②各段階の事業の展開で提示するセーフティケースに関わる文書イメージ

国の地層処分にかかわる安全規制制度の在り方（廃棄物安全小委員会，2006）の中でも、安全に関する論拠などを収集した総合安全説明書（セーフティケースに相当）を事業の各段階で策定することを事業者に期待。 NUMO としても、各段階ごと、法令で定められた報告書と、それに付随する処分場設計や安全評価に関する文書が、セーフティケースを構成する中核的文書となる
P.4

③安全評価の手順

P.5

ストリーボード

P.6

④各段階の事業の展開で実施する安全評価の項目

各段階での入手可能な情報の制約において、「地質環境各段階での入手可能な情報の制約において地質環境の調査・評価」、「処分場設計」、「安全評価」で力点を置く
ポイントや連携の在り方（情報の授受）は変化

地層処分の安全評価は、地質環境の調査・評価、地質環境の調査評価、処分場の設計と密接な連携が重要
P.7

⑤文献調査の段階（概要調査地区選定段階）における安全評価の役割
文献調査を行う範囲と文献調査により確認する地質のイ
文献調査を行う範囲と文献調査により確認する地質のイメージ
ジ

文献調査の内容
・空中写真判読
・衛星画像解析（リモートセンシング）
・物理探査記録解析（地震波速度構造，熱構造など）
・地形判読
地形判読（空中写真，高解像度数値標高モデル）（空中写真 高解像度数値標高モデル）
・測地データの解析
・地震観測記録の解析
文献調査の段階では、地理、地形、地質構造の情報が入手可能、一方、地質環境の情報に関しては限定的かつ不確実性を有する処分場設計に関しては、地質環境の不確実性を考慮したジェネリックで保守性を重視した処分場の検討が必要

文献調査段階での安全評価： 既存のシステム性能評価モデルを活用した感度解析が有力
入力パラメータ： 保守的に幅広く設定（入手可能な情報の制約 文献データのばらつき 処分場設計に関する複数の選択肢などを考慮）（入手可能な情報の制約、文献データのばらつき、処分場設計に関する複数の選択肢などを考慮）

文献調査段階での安全評価の役割：●次段階以降の地質環境の調査・評価や、処分場設計において不確実性を効果的に低減するための課題、不確実性が評価結果に与える影響が大きいパラメータの抽出●各安全機能にどの程度の性能を期待するか（性能割り当て）の具体化のため、定量的な十分条件の抽出
P.8

⑥概要調査の段階（精密調査地区選定段階）における安全評価の役割
概要調査のイメ ジ
概要調査のイメージ
概要調査の内容
・地質踏査
・物理探査・ボーリング調査
等

概要調査：①ボーリング調査等により、地質環境特性に関する情報として、透水性や亀裂頻度などの知見の拡充②対象とする岩盤の長期安定性に関する知見の充実
・地質環境モデルの構築、地質環境の長期変遷に関する予測
地質環境 デ構築、地質環境 長期変遷 関する予測・地質環境特性に応じた複数の処分場の設計の実施

シナリオ策定 予備的評価に基づくシステム性能の定量的な把握
シナリオ策定、予備的評価に基づくシステム性能の定量的な把握①レファレンス処分場概念の構築、②精密調査計画の作成③安全審査基本指針への適合性確認、④セーフティケースの構築

概要調査段階での安全評価の役割：●可能性があるす て 処分場概念に対する予備的安全評価に基づく安全審査基本指針●可能性があるすべての処分場概念に対する予備的安全評価に基づく安全審査基本指針への適合性
適合性と閉鎖後の長期安全性の確認●処分場設計の絞り込みのための地下施設のレイアウトや人工バリア設計等の比較●精密調査の段階での地質環境モデル更新に反映させるための閉鎖後長期の安全性を確保するための重要な地質環境の特徴や条件の抽出●閉鎖後長期の安全性の観点から重要な安全評価モデル・パラメータの特定
P.9

⑦精密調査の段階における安全評価の役割
精密調査のイメ ジ
精密調査のイメージ
精密調査の内容
・地上からの調査の継続
・地下調査のための施設建設および試験・処分施設建設地としての適正評価等
精密調査：①地下調査施設を用いた調査による坑道スケールでの知見の拡充
地質環境モデルの構築、地質環境の長期変遷に関する予測の更新
地質環境デ構築、地質環境 長期変遷 関する予測 更新
処分場設計： （絞り込まれた）処分場の設計に基づく地下施設や人工バリアの仕様の決定
建設・操業・閉鎖の基本計画の具体化拡充された知見を与条件とした安全評価の再検討①事業許可申請に向けた安全性の予備的確認②事業許可申請書の作成精密調査計画の作成③セーフティケースの更新

精密調査段階での安全評価の役割：●地下調査施設を用いた取得データを加えた、安全審査に向けた処分場の安全性にかかわるすべての論拠の統合と 総合的な評価とその信頼性評価の実施の論拠の統合と、総合的な評価とその信頼性評価の実施

P.10

■ NUMOにおける最近の安全評価に関する検討 ■断層活動の影響に関する安全解析の例

P.11

断層活動の影響に関する安全解析の例 ①解析条件(1/2)
安全解析の条件

シナリオ１における廃棄体区分の設定

シナリオ２における廃棄体区分の設定

P.12

断層活動の影響に関する安全解析の例 ①解析条件(1/2)
断層の各構造における透水係数に関する情報のまとめ

水理パラメータの設定値

P.13

断層活動の影響に関する安全解析の例 ②解析結果
新生した断層活動 影響
新生した断層活動の影響

P.14

■ 概要調査地区、精密調査地区選定上の考慮事項 ■考慮事項： 概要調査地区、精密調査地区を選定する上で考慮する事項と評価の考え方
概要調査地区 精密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示したもので、最終処分法及び同施行規則に示された地区選定要件や、原子力安全委員会指針を踏まえ設定。

概要調査地区選定段階 おける
概要調査地区選定段階における実施フロー図
P.15

①概要調査地区選定上の考慮事項
法定要件に関する事項● 地震、噴火、隆起
地震 噴火 隆起・侵食
侵食、第四紀の未固結堆積物、鉱物資源に関する事項
第四紀の未固結堆積物 鉱物資源に関する事項
使用する文献： 応募区域及びその周辺の地域を対象とする、全国規模及び地域規模の文献その他の資料付加的に評価する事項● 法定要件に対する適格性が確認された地区を対象に、概要調査地区としての特性を総合的に評価し 必要に応じて相対比較を行う事項
特性を総合的に評価し、必要に応じて相対比較を行う事項
使用する文献： 応募区域及びその周辺の地域を対象とする、全国規模及び地域規模の文献その他の資料

P.16

②法定要件に関する事項 (1)地震
全国一律に評価する事項
全国律に評価する事項
陸域では空中写真判定等、海域では海上音波探査等に基づいて全国的に調査された文献に示されている活断層がある場所に含めないように、概要調査地区を選定

変形帯
断層破砕帯

断層破砕帯の構成要素は、破砕帯の規模や形成された深度により異なる

個別地区ごとに評価する事項

活褶曲の範囲
活断層

活断層
Ⅱ

分岐

山地

活断層
Ⅰ

Ⅰ

④顕著な活動を継続している活褶曲や活撓曲の分布範囲

平野
盆地

Ⅱ

③活断層の分岐等の発生の可能性が高い範囲

角礫部

活断層の幅・変形帯の概念図

活断層②活断層の幅及びその外側の変形帯に含まれる範囲

健岩部

団結した破砕部

くり返し活動し、変位の規模が大きい活断層等について、次の事項に該当すると明確に判断される場所、範囲は含めないように 概要調査地区を選定
含めないように、概要調査地区を選定①全国一律に評価する事項で用いた以外の文献によ て認められる活断以外の文献によって認められる活断層がある場所

粘土部

活撓曲の範囲盆地や平野と山地との境界付近にある逆断層では、将来、活断層が分岐する（図ではＩ～ＩＩへ）可能性がある

活断層の分岐の概念図活褶曲 活撓曲の範囲の概念図
活褶曲、活撓曲の範囲の概念図

P.17

②法定要件に関する事項 (2)噴火
全国一律に評価する事項
将来数万年にわたるマグマの活動範囲の拡がりの可能性を考慮し、第四紀火山の中心から半径１５ｋｍの範囲にある地域は含めないように 概要調査地区を選定の範囲にある地域は含めないように、概要調査地区を選定
第四紀火山の中心

概ね半径15km

個別地区ごとに評価する事項●第四紀火山の中心から半径１５ｋｍの円の外側の地域でも、将来数万年にわたり グ
りマグマの地殻への貫入や地表への噴出
地殻貫入や地表噴出が明確に判断される地域は含めないよう
選定●将来を含め、マグマによる著しい熱の影
響、強酸性の熱水、あるいは著しい熱水対流が存在すると明確に判断される場所を含めないように選定

側火山
地熱活動

帯水層
火道

熱水対流
マグマ溜り
熱の供給

0km
5km

活動を終えたマグマ溜り

P.18

②法定要件に関する事項 (3)隆起・侵食
個別地区ごとに評価する事項
過去10万年間の隆起の総量が300ｍを超えていることが明らかな地域を含めないように、
概要調査地区を選定

段丘面が侵食される
段丘面
Ｄ

隆起：
過去数十万年前から現在、及び将来の変動傾向を、段丘の地形面等から概ね把握することが可能

段丘面
段丘面
Ｂ
段丘面
ＡＣ

隆起

段丘面

侵食：
隆起と異なり変動動向を把握することが難しい。
一般に隆起に伴って生じる侵食量は隆起量より小さいと考えられるが、最も厳しい場合を考慮して 隆起量とも厳しい場合を考慮して、隆起量と同じ量が侵食されるものと仮定。
P.19

②法定要件に関する事項(4)第四紀の未固結堆積物
第四紀の未固結堆積物：
個別地区ごとに評価する事項
地層処分を行おうとする地層が、第四紀の未固結堆積物である地域は含めないように、概要調査地区を選定(5)鉱物資源
鉱物資源：
個別地区ごとに評価する事項
地層処分を行おうとする地層において、その採掘が経済的に価値が高い鉱物資源が存在する地域を含めないように、概要調査地区を選定

地下300m以深※対象鉱物資源は、鉱業法第３条第１項に準ずる
地層処分を行おうとする地層の概念図

P.20

③精密調査地区選定上の考慮事項『精密調査地区選定上の考慮事項』の設定の目的：●概要調査地区の中から、地層処分にとってより好ましい地質環境及び社会・自然環境を持つと判断される区域を「精密調査地区」として選定するために設定するもの。

精密調査地区選定段階 おける
精密調査地区選定段階における実施フロー図
P.21