低レベル放射性廃棄物の余裕深度処分に関する検討状況
日本原子力学会バックエンド部会 週末基礎講座（2013.10.26 講義３)
石川県四高記念文化交流館

埋設事業部 開発設計部 埋設技術G
大石 英希

目次

(１) 六ヶ所浅地中処分施設の紹介①低レベル放射性廃棄物埋設センター、 ②埋設対象廃棄物、③埋設設備の構造、 ④廃棄物埋設地の段階管理、(２) 余裕深度処分に関する調査・施設検討①余裕深度処分とは、②本格調査の実施、④余裕深度処分対象廃棄物、 ⑤施設の構想③本格調査の結果、(3) 余裕深度処分の安全評価の検討状況①原安委指針について、 ②施設概念の検討、 ③外部影響事象の抽出、④従属的な安全機能の抽出、 ⑤シナリオの開発・モデリング、⑥線量評価の実施、 ⑦安全評価の信頼性向上に向けた取り組み

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①低レベル放射性廃棄物埋設センター[1/2]＜＜低レベル放射性廃棄物埋設センターの主要来歴＞＞
昭和63年「 六ヶ所低レベル放射性廃棄物埋設施設に関わる埋設事業許可」（1号廃棄物埋設施設）を申請

平成2年

事業許可（２０万本） ⇒ 1号廃棄物埋設施設着工

平成4年

低レベル放射性廃棄物埋設センター操業開始

平成9年「 六ヶ所低レベル放射性廃棄物埋設施設に関わる埋設事業変更許可」（2号廃棄物埋設施設）を申請

平成10年

事業変更許可（２０万本） ⇒ 2号廃棄物埋設施設増設工事着工

平成12年

2号廃棄物埋設施設受入れ開始

平成14～18年

次期埋設のための本格調査を実施
出典：日本原燃(株)HP(http://www.jnfl.co.jp/business-cycle/2_maisetsu/maisetsu.html)

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①低レベル放射性廃棄物埋設センター[2/2]1号廃棄物埋設地
6群
5群

2号廃棄物埋設地

4群

6群
4群

5群
3群

2群
1群

1群
2群

3群

2013年9月末現在の埋設本数
・1号埋設地：147,187本・2号埋設地：109,432本（計：256,619本）

N

出典：日本原燃(株)HP(http://www.jnfl.co.jp/business-cycle/2_maisetsu/maisetsu.html)に加筆

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４

②埋設対象廃棄物
対象施設

廃棄体名称

主な廃棄物

1号
廃棄物
埋設地

均質・均一
固化体

 原子力発電所の運転に伴い発生した濃縮廃

2号
廃棄物
埋設地

充てん
固化体

 原子力発電所の運転に伴い発生した金属類、廃棄体イメージ

液、使用済み樹脂、焼却灰などの低レベル
放射性廃棄物 セメント、アスファルト、プラスチックによりドラム缶に固型化

難燃性プラスチック、フィルター、保温材などの低レベル放射性廃棄物
 分別し、必要に応じて切断、圧縮、溶融処理
 モルタルで一体となるよう固型化

廃棄体の受入実績
出典：日本原燃(株)HP(http://www.jnfl.co.jp/business-cycle/2_maisetsu/maisetsu.html)

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５

③埋設設備の構造～核種漏出抑制のしくみ～①廃棄体は、鉄筋コンクリート
製の埋設設備へ収納。埋設設備はセメント系充てん材（モルタル）で隙間無く充填し、放射性物質を閉じ込める。
②埋設設備中の多孔質のポーラスコンクリート層により、仮に設備内に水が浸入しても廃棄体に達する前に排水される。
③埋設設備は、水を通しにくい岩盤を掘り下げて設置。また埋設設備の上面及び側面は低透水性のベントナイト混合
土で締め固め、岩盤よりもさらに水を通しにくく、埋設設備への水の浸入を抑える。
④周辺を土砂で覆い、植生を施す。
出典：日本原燃(株)HP(http://www.jnfl.co.jp/business-cycle/2_maisetsu/maisetsu.html)

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６

④廃棄物埋設地の段階管理
埋設開始

第１段階終了第２段階終了段階管理の考え方

第１段階

第２段階

１号：３０～３５年
２号：２５～３０年

３０年

埋設設備により埋設設備により
閉じ込め
閉じ込め

管理期間終了第３段階
３００年

埋設設備と周辺土埋設設備と周辺土壌等により移行抑壌等により移行抑制
制

主に周辺土壌等により移行抑制
主に周辺土壌等により移行抑制

管理の内容

埋設保全区域の設定、廃棄物埋設地の巡視、覆土の修復、埋設保全区域の設定、廃棄物埋設地の巡視、覆土の修復、環境モニタリング
環境モニタリング周辺監視区域の設定
周辺監視区域の設定
地下水中の放射性物質の濃度の監視
地下水中の放射性物質の濃度の監視
排水・監視設備による排水
排水・監視設備による排水漏出のないことの監視
漏出のないことの監視埋設設備の修復等
埋設設備の修復等

沢水の利用等の禁止
沢水の利用等の禁止
地表面の掘削等の制約
地表面の掘削等の制約（一般公衆の立入りは許容）（一般公衆の立入りは許容）漏出の状況の監視
漏出の状況の監視

・廃棄物の種類、放射能レベル等に応じて廃棄物埋設地の段階的な管理を行う
・約300年間の段階的な管理により、めやす線量を下回るまでに放射能レベルが低減。
出典：日本原燃(株)HP(http://www.jnfl.co.jp/business-cycle/2_maisetsu/maisetsu.html)

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７

（１）六ヶ所浅地中処分施設の紹介 まとめ• 低レベル放射性廃棄物埋設センターの埋設対象廃棄物
は、原子力発電所の操業に伴い発生する“均質・均一固化体（1号廃棄物埋設地対象）”と“充てん固化体（2号廃棄物埋設地対象）”• 埋設設備の構造と核種漏出抑制のしくみは次のとおり
埋設設備とセメント系充てん材…閉じ込め
ポーラスコンクリート層…浸入水の排水
ベントナイト…低透水性• 廃棄物埋設地では放射能レベルに応じて段階的な管理を行い、時間経過に伴い廃棄物中の放射能は周辺公衆の被ばく線量の観点で安全上問題の無いレベルまで低減
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目次(１) 六ヶ所浅地中処分施設の紹介①低レベル放射性廃棄物埋設センター、 ②埋設対象廃棄物、③埋設設備の構造、 ④廃棄物埋設地の段階管理、(２) 余裕深度処分に関する調査・施設検討①余裕深度処分とは、②本格調査の実施、④余裕深度処分対象廃棄物、 ⑤施設の構想③本格調査の結果、(3) 余裕深度処分の安全評価の検討状況①原安委指針について、 ②施設概念の検討、 ③外部影響事象の抽出、④従属的な安全機能の抽出、 ⑤シナリオの開発・モデリング、⑥線量評価の実施、 ⑦安全評価の信頼性向上に向けた取り組み

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①余裕深度処分とは[1/2]「余裕深度処分」 とは○ 「低レベル放射性廃棄物」のう
ち「放射能レベルの比較的高い廃棄物」を対象。具体的な廃棄物として、発電所や再処理施設などの操業廃棄物、解体廃棄物を対象としている。
○一般的な地下利用（都市部の建造物基礎や地下鉄、共同溝）に十分余裕をもった深度（地下50m～100m）への処分

・十分な余裕を持った深度に埋設することにより、施設と人間との接触は通常考えられない・数十mを超える地下利用の際には、事前の調査が行われるので、文献調査や物理探査等により、廃棄物が埋設されていることが判明する。
出典：資源エネルギー庁パンフレット「TALK. 考えよう、放射性廃棄物のこと。
～原子力エネルギーの未来のために、地層処分～」(http://www.enecho.meti.go.jp/rw/library/library03.html)に加筆

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出典：経済産業省 資源エネルギー庁 放射性廃棄物等対策室HP(http://www.enecho.meti.go.jp/rw/gaiyo/gaiyo03-3.html)

１０

①余裕深度処分とは[2/2]1

高レベル放射性廃棄物

単 -1
位 10
重 -2
量 10
当 -3
た 10
り
-4
の 10
潜 -5
在 10
的 -6
影 10
響 -7
10
相 -8
対 10
値 -9
10

制度的管理による
有意な減衰

余裕深度処分
対象廃棄物

多重バリアシステムによる移行抑制（）

コンクリートピット処分
対象廃棄物

10 -10
1

10

10 2

10 3

10 4

超長期的安全性の
確認
10 5

10 6

経過時間[年]
放射性廃棄物の潜在的影響の経時変化の比較（高ﾚﾍﾞﾙ放射性廃棄物（ｶﾞﾗｽ固化体)の1年目を1とした相対値）(出典：原子力安全委員会資料より(一部編集））

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１１

④余裕深度処分対象廃棄物[1/3]

・発電所の廃止措置や操業時に発生する炉内構造物（チャンネルボック
ス、バーナブルポイズン）や制御棒などの比較的放射能レベルの高い廃棄物等が対象
・上記の他に、使用済み樹脂、再処
理・MOX廃棄物、日本原子力発電(株)のGCR解体廃棄物も対象
・例えば炉内構造物などはSUS材などで作られているが、材料中にはさ
まざまな成分・不純物が含有している。炉内環境ではこれらが放射化し、余裕深度処分対象廃棄物の主要な核種へ変化する。
放射化する成分の代表例：14N→ 14N(n,p)14C でC-14生成
出典：総合資源エネルギー調査会 原子力安全・保安部会 廃棄物安全小委員会 埋設処分技術ワーキンググループ(第6回、資料2)(2011)

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１２

④余裕深度処分対象廃棄物[2/3]

出典：総合資源エネルギー調査会 原子力安全・保安部会廃棄物安全小委員会(2007)、「低レベル放射性廃棄物の余裕深度処分に係る安全規制について（中間報告）」AESJバックエンド部会 週末基礎講座(2013.10.26 講義３)

出典：炉規制法施行例第31条、
第二種埋設規則第1条の2を基に作成

１３

④余裕深度処分対象廃棄物[3/3]・余裕深度処分対象廃棄物は放射能レベルが高いため、十分な遮へい性能を有する鋼製容器（必要に応じ追加遮へい体を装着）に収納
・鋼製容器に対して落下試験を実施した結果、保守的な落下条件を想定しても貫通亀裂が生ずることなく、十分な対落下性能を有することを確認できた
出典：総合資源エネルギー調査会 原子力安全・保安部会 廃棄物安全小委員会 埋設処分技術ワーキンググループ(第6回、資料2)(2011)

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１４

⑤施設の構想[1/4]～設備の概要～

出典：総合資源エネルギー調査会 原子力安全・保安部会 廃棄物安全小委員会 埋設処分技術ワーキンググループ(第6回、資料2)(2011)

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１５

⑤施設の構想[2/4]～核種移行抑制の仕組み～
対象廃棄物の放射能レベルが高く、ベントナイトの低透水性だけでは安全性を確保できない→高緻密なセメント系材料（モルタル）を用い、その低拡散性で核種移行を抑制

Effective Diffusion Coefficient De [m2/s]

•

10-5

Near-surface disposal(in operation)

10-10

人工バリア機能

主な部位

低透水性

低透水性

ベントナイト

低拡散性

低拡散層

セメント系材料 （モルタル）

核種収着性

充てん材

セメント系材料 （モルタル）

コンクリートピット
低拡散層

材料

セメント系材料 （鉄筋コンクリート）

10-15 -15
10

Sub-surface disposal

10-10

10-5

Hydraulic Conductivity Kw [m/s]T. Shimizu, The Fourth Annual RadWaste Summit,
September 7-10, 2010, Las Vegas, Nevada

セメント系材料 （モルタル）

出典：社団法人土木学会 エネルギー委員会 低レベル放射性廃棄物の余裕深度処分に関する研究小委員会(2008)、 「余裕深度処分の安全評価における地下水シナリオに用いる核種移行評価パラメータ設定の考え方」

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１６

⑤施設の構想[3/4]～操業イメージ～

出典：総合資源エネルギー調査会 原子力安全・保安部会 廃棄物安全小委員会 埋設処分技術ワーキンググループ(第6回、資料2)(2011)

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１７

⑤施設の構想[4/4]～建設・埋め戻しイメージ～

出典：総合資源エネルギー調査会 原子力安全・保安部会 廃棄物安全小委員会 埋設処分技術ワーキンググループ(第6回、資料2)(2011)

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１８

②本格調査の実施[1/2]
余裕深度処分施設の検討に必要な情報を得るために、2001年7月～2002年6月の期間で“予備調査”を、2002年11月～2006年3月の期間で“本格調査”を実施。

※本格調査の詳しい内容については、下記アドレスを参照

日本原燃株式会社、「低レベル放射性廃棄物の次期埋設に関する本格調査の結果について」(2006)＋地質層序確認

http://www.jnfl.co.jp/press/pressj2006/pr
060901-1.html

本格調査の調査項目とその目的
出典：石田 裕樹 他(2006)、「余裕深度処分の成立性確認に向けた地質環境調査について」、原子力バックエンド研究Vo.13、No.1

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１９

②本格調査の実施[2/2]

出典：日本原燃(株)HPを基に再構成(http://www.jnfl.co.jp/business-cycle/2_maisetsu/maisetsu.html)

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２０

③本格調査の結果[1/3]～地質調査～••

ボーリング調査、試験空洞掘削などにより、周辺の地質状況を調査
調査の結果、深度-100m付近に、 「軽石凝灰岩層」 「軽石混り砂岩」が広範に分布して比較的割れ目が少なく透水係数も小さいことが確認された・断層の境界面は固結・ゆ着・破砕部やせん断
性割目は認められず

高透水パスとはならない見込み
出典：石田 裕樹 他(2006)、「余裕深度処分の成立性確認に向けた地質環境調査について」、原子力バックエンド研究Vo.13、No.1

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③本格調査の結果[2/3]～地下水調査～
調査坑・試験空洞設置範囲

•

•

中央沢

尾駮沼

•

ボーリング孔を利用し、地下水圧測定試験を実施（図中は標
高-80 mでの地下水圧分布）
地下水圧は試験空洞の北西方
向が高い結果となっており、地下水は南側の尾駮沼と中央沢に向けて流れている岩盤の透水性と地下水分布圧から、試験空洞周辺の地下水流
速は、平均して10 cm/yr 程度

ボーリング孔において実施した
原位置透水試験結果
透水係数

対数平均

軽石凝灰岩層1.9E-8 m/s

軽石混り砂岩層

9.9E-8 m/s

出典：石田 裕樹 他(2006)、「余裕深度処分の成立性確認に向けた地質環境調査について」、原子力バックエンド研究Vo.13、No.1

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③本格調査の結果[3/3]～地盤調査～•

試験空洞掘削に伴う空洞近傍における
岩盤変位測定試験を実施。
→試験空洞掘削による岩盤変位は最大で1cm 程度•

深度50～100m 付
近に分布する軽石
凝灰岩層に三軸圧
縮試験を実施。
→岩石の軸差強度は
4 Mpa程度

出典：石田 裕樹 他(2006)、「余裕深度処分の成立性確認に向けた地質環境調査について」、原子力バックエンド研究Vo.13、No.1

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（２）余裕深度処分に関する調査 まとめ• 余裕深度処分対象廃棄物：低レベル放射性廃棄物のうち放射能レベルの比較的高い廃棄物（炉内構造物、制御棒等）• 余裕深度処分の検討に必要な情報の取得を得るため、日本
原燃(株)敷地内で本格調査を実施し、以下を確認している。
①地質調査の結果、試験空洞設置深度(標高‐100 m)付近の地
質は非常に割れ目の少ない岩盤であること②地下水調査の結果、試験空洞付近の地下水は南側の尾駮沼または中央沢方向に流れていること③地盤調査の結果、試験空洞を安定して掘削でき、また試験空洞自体の変位量が少ないこと• 対象廃棄物を安全に埋設処分するために必要な施設構成の検討、施設の操業に関する検討を行っている。

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２４

目次

(１) 六ヶ所浅地中処分施設の紹介①低レベル放射性廃棄物埋設センター、 ②埋設対象廃棄物、③埋設設備の構造、 ④廃棄物埋設地の段階管理、(２) 余裕深度処分に関する調査・施設検討①余裕深度処分とは、②本格調査の実施、④余裕深度処分対象廃棄物、 ⑤施設の構想③本格調査の結果、(3) 余裕深度処分の安全評価の検討状況①原安委指針について、 ②施設概念の検討、 ③外部影響事象の抽出、④従属的な安全機能の抽出、 ⑤シナリオの開発・モデリング、⑥線量評価の実施、 ⑦安全評価の信頼性向上に向けた取り組み

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２５

①原安委指針について～概要～○ １号・２号埋設施設の規制として、「放射性廃棄物埋設施設の安全審査の基本的考え方」（昭和６３年３月原子力安全委員会決定、平成５年１月７日、平成１３年３月２９日、平成２１
年１０月５日一部改訂）が適用・適用対象に余裕深度処分を追加・リスク論的考え方を反映
・最新の科学的知見を反映○２０１０年８月に、原子力安全委員会にて「第二種廃棄物埋設の事業に関する安全審査の基
本的考え方」（以下、「原安委指針」とする）が決定
a)新規のシナリオ区分とめやす線量の適用b)影響事象の体系的・網羅的な検討と、その変動に伴う長期的な状態設定の反映（時間的、空間的な変化の考慮）
c)最大の被ばくを受けると合理的に想定される個人を設定（人間生活の様式化、各移行経路の重ね合わせ、等）d) “確からしい”パラメータや状態設定の考え方（不確実性の取扱）e)モデル及びパラメータに関する品質保証（科学的合理性の提示）f）定期安全レビュー、及びレビューに資するモニタリングの要求
出典：原子力安全委員会(2010)、「第二種廃棄物埋設の事業に関する安全審査の基本的考え方」※注意※
現在、原子力規制委員会‐「核燃料施設等の新規制基準に関する検討チーム」で議論されている新規制基
準は余裕深度処分施設を対象外としている。
ここでの紹介事項は原子力安全委員会が決定した原安委指針の他、学会標準等に即したものである。
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２６

①原安委指針について～めやす線量～
原安委指針_Ⅶ.管理期間終了後に係る安全評価→処分方法に応じ4区分のシナリオを評価し、それぞれにシナリオに対する「めやす」を満足○ 基本シナリオ…10 μSv/年以下○ 変動シナリオ…300 μSv/年以下○ 稀頻度シナリオ…10 mSv/年、（保守的な条件の場合は100 mSv/年）○ 人為事象シナリオ…人間の行為を様式化した上で、関連して生じる自然過程の事象についてできるだけ確からしい想定と不確かさを考慮した保守的な想定を行って評価
・前者の想定に基づく周辺住民への影響については1 mSv/年以下、
特定の接近者個人への影響については10 mSv以下
mSv
・後者の想定に基づく周辺住民への影響については10 mSv/年以下、
特定の接近者個人への影響については100 mSv以下
mSv

出典：原子力安全委員会(2010)、「第二種廃棄物埋設の事業に関する安全審査の基本的考え方」

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②施設概念の検討～安全確保の考え方～○安全確保の基本的要件【受入れ～埋戻し完了】
・核種閉込め機能・放射線遮蔽機能
【埋戻し完了～管理期間終了】
・核種移行抑制機能・埋設保全区域等による離隔機能【管理期間終了～】
・核種移行抑制機能・深度による離隔機能

キー核種： C-14, Cl-36, Ni-59, Tc-99,
Zr-93, Nb-94, I-129, α核種 ・・・

C-14
上記を達
するための
安全確保
策の検討

Cl-36, I-129

Ni-59,Nb-94,alphaK. KATO, TM-45865 Technical Meeting on the Disposal of Intermediate
Level Waste, 9-13 September 2013, Vienna, Austria

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②施設概念の検討～設置深度の決定等～
超長期経過後、長半減期核種のみが残存Activity
content

HLW
high level waste(deep geologic disposal)

地層処分

ILW
intermediate level waste(intermediate depth disposal)

余裕深度処分施設～浅地中処分施設の設置が可能な深度の範囲

LLW
low level waste(near surface disposal)
VSLWvery short lived
waste(decay storage)
VLLW
very low level waste(landfill disposal)

EW
exempt waste(exemption / clearance)

深度の検討の他、施設形状検討、廃棄物の配置検討、etc、を、安全確保戦略に基づいて決定していく。

••

設置深度と施設形状
により人間侵入のリス
クを低減
隆起/侵食の検討および長半減期核種の濃度を考慮し、余裕深度処分施設が露呈するまでの時間が十分に確保されている必要がある。

要求深度 [m]= 腐食率[m/y] ×十分な減衰時間[y]half-life

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K. KATO, TM-45865 Technical Meeting on the Disposal of Intermediate
Level Waste, 9-13 September 2013, Vienna, Austria を一部和訳

２９

②施設概念の検討～評価の全体流れ～
施設の設計

施設の主要概念決定後、評価手順検討にあたり、以下を考慮•検討範囲を限定するため、除外できる事
象は根拠を整理した上で除外する。
•シナリオ・モデル・パラメータのそれぞれにおいて、主従関係を整理し、検討の優先度をつける。
•各シナリオ・モデル・パラメータが内包する
不確実性に対して十分注意し、管理できる評価構造にする。

設計変更要求基本安全機能の定義

外部事象の抽出
安全機能に対する外部事象の影
響評価

影響しない外部事象の除外

従属的な安全機能の抽出

安全機能に対する相関分
析

シナリオ開発代表的個人の定義

APM

新知見

シナリオのモデリング

規制要求に対する適合性の評価

線量評価

感度解析に基づく不確実性評価

AM

多重バリアの頑健性の評価，
代替概念の検討

安全評価手順の一例

知識管理

主要核種に対する制度的管理の計画，施設性能の検証，放射線モニタリング

T. Shimizu, IAEA/PURAM INTERNATIONAL WORKSHOP On R&D Studies in Support of Enhancing
Confidence in the Safety Case for LILW Repositories , 28-30 May 2013, Budapest, Hungary

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３０

③外部影響事象の抽出※注意※
埋設施設から影響を受けない事象のみに限定することが重要

長期変動事象の項目と関連性

他の外部事象に包含される事象、立地サイトでは発生が想定されない事象等は除外（例：泥火山など）

出典：社団法人土木学会 エネルギー委員会 低レベル放射性廃棄物の余裕深度処分に関する研究小委員会(2008)、「余裕深度処分の安全評価における地下水シナリオに用いる核種移行評価パラメータ設定の考え方」

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３１

④従属的な安全機能の抽出～検討手法の例～「THMCマトリクス」「ロジックツリー」等を用い、それぞれのシナリオでキーとなる各部材の特性やそれぞれの特性の相互作用から生じる影響事象を抽出「THMCマトリクス」①各部材の熱(Thermo)－水理(Hydro)－力学(Mechanical)－化学(Chemical)特性を把握②それぞれの特性が他特性に与える影響を把握

THMCマトリクス(例)③埋設施設性能に影響を与える事象のみを抽出④抽出事項の相関を把握し、状態設定に影響を与える事象を設定「ロジックツリー」①THMCマトリクスを踏まえ、評価上重要な特性(Ex：ベントナイト混合土の透水係数）を設定②設定した安全機能に対し、直接影響のある要
因を洗出し③洗い出した要因が分解できる場合、さらに影響のある要因を洗出し④影響事象の階層化を踏まえ、影響の無視できない事象を状態設定に反映

ベントナイト層の透水性能に関するロジックツリー(例)出典：加藤 和之 他(2006)、「余裕深度処分の技術的な信頼性構築に向けた検討状況について」、原子力バックエンド研究Vo.13 No.1

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３２

④従属的な安全機能の抽出～影響事象の相関～
THMCマトリクス、ロジックツリーから抽出した影響事象の相関を整理

出典：社団法人土木学会 エネルギー委員会 低レベル放射性廃棄物の余裕深度処分に関する研究小委員会(2008)、「余裕深度処分の安全評価における地下水シナリオに用いる核種移行評価パラメータ設定の考え方」

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３３

④従属的な安全機能の抽出～長期変動の概要～＜＜将来の土地利用域の検討＞＞
現時点における土地利用域に加え、隆起・侵食・海水準変動に伴い、将来拡大される土地利用域
での居住、建設作業等での被ばくを考慮する必要がある。土地利用拡大は主に下記3点

隆起により埋設施設及びその周辺の汚染土壌が地表付近に接近したとき侵食により、汚染土壌が下流域に堆積したとき、海水準変動に伴い、河川等の底などに存在した汚染土
壌が地表面に露呈したとき

出典：日本原子力学会標準「浅地中ピット処分の安全評価手法：2012」 、AESJ-SC-F023:2012

AESJバックエンド部会 週末基礎講座(2013.10.26 講義３)

３４

④従属的な安全機能の抽出～海水準変動の予測例～
20

現在から+10mが継続○過去約40万年間の海水準変動に関する知見などを基に、温暖化が継続する
ケースと寒冷化に進む
ケースの2種を想定。

0-20
過去約40万年間の4の変動(Labeyrie)
寒冷化に進むケース
温暖化が継続するケース

海水準(現在比 m）-40○寒冷化に進むケースの設定には、基準とした海水準変動のうち最も早く寒冷化に進むケースに相当するものとして、包含するように
設定。

-60
-80

1万年後：-90m

-100
-120
-140

6万年後：-150m

-160
0

1

2

3

4

5

6
7
年代(万年後)8

将来の海水準変動の予測

9

10

11

12

○温暖化が継続するケース
では、現在と比較して＋10mで推移するとしたが、下北半島南部での隆起量（35m／10万年）を考慮す
ると、約3万年後に現在と同じレベルにまで相対海水準は低下すると推定される。

出典： 佐々木 泰 他(2009)、「低レベル放射性廃棄物の余裕深度処分に関する検討状況」、Journal of MMIJ Vo.125 p347-357

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３５

④従属的な安全機能の抽出～将来の地形変動例～

本格調査で得られたデータ等を用い、地形モデルを構築し、将来の長期的な地形変動に関する解
析を実施。

•

現在の地形モデル

現在の地形条件から読み取れる
侵食率等と地形モデルに基づく解析結果とを比較した結果、両者ともほぼ同等
地形の長期変動推測は概ね妥
当6万年後の地形予測図（寒冷化条件）
出典： 佐々木 泰 他(2009)、「低レベル放射性廃棄物の余裕深度処分に関する検討状況」、Journal of MMIJ Vo.125 p347-357

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３６

④従属的な安全機能の抽出～人工バリア長期変動概要～
•

•









余裕深度処分対象廃棄物の放射性物質濃度は高いため、浅地中処分施設と比較して、より性能の良い人工バ
リアの設計が必要
人工バリアの長期的性能は安全評価に対して大きな影
響人工バリアの安全性を確保する上で考慮すべき現象が適切に抽出されていること抽出した現象の人工バリアへの影響が十分に把握されていること

現状の技術で合理的に達成できる範囲において高い性能を確保し、長期的な現象に対して十分な対応が図られた設計である必要性
安全評価においては、これ
らの長期的な性能変化を十分に把握する必要性※影響事象の例としては【③シナリオの考え方～影響事象の抽出～】での項目がある。
出典：社団法人土木学会 エネルギー委員会 低レベル放射性廃棄物の余裕深度処分に関する研究小委員会(2009)、「余裕深度処分における地下施設の設計、品質管理及び検査の考え方」

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３７

④従属的な安全機能の抽出～人工バリア長期性能変動～

ロジックツリー等の検討から人工バリア
部材の主要な安全機能を抽出

空洞充てん材に隣接する
ベントナイト層

安全機能に着目した試験や解析の実施(例：ベントナイト層の透水係数の長期的な変遷に関する解析を実施、右図）

試験や解析の結果を踏まえ、その安全機能の長期状態変遷を推定
低拡散層に
隣接する
ベントナイト層・セメント系材料に接する第1層及び第7層は、ベントナイト層のうち低透水性を示すモンモリロ
ナイト成分等の溶解により、透水係数が増加
・中央部は変質しないため、全体としては、埋め戻し終了後1万年程度までは、要求される透水係数1.0E-11 m/sを下回ると推測

ベントナイト層透水係数の時間変動解析結果

出典：加藤 和之 他(2006)、「余裕深度処分の技術的な信頼性構築に向けた検討状況について」、原子力バックエンド研究Vo.13 No.1

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３８

④従属的な安全機能の抽出～設計(施工仕様）検討～

試験結果や文献等に加えて、現場施工性や長期状態変動による性能低下の観点を考慮し、 要求パラメータを達成する施行仕様等を決定していく。
出典：社団法人土木学会 エネルギー委員会 低レベル放射性廃棄物の余裕深度処分に関する研究小委員会(2009)、「余裕深度処分における地下施設の設計、品質管理及び検査の考え方」

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３９

④従属的な安全機能の抽出～低拡散層のひび割れ～
The corrosion
Cement (as low diffusion barrier) expansion

H

x

x

Waste containerxx
・鋼製の廃棄体の腐食膨張による低拡散層のひび割れ発生を考慮
・腐食膨張に伴う低拡散層の長期力学的解析によりひび割れ進展の変遷を把握
・解析の不確実性を踏まえて低拡散層のひび割れを簡易モデル化し安全評価に反映
出典： Tomofumi Shimizu(2007),” Development of Safety Assessment for Radioactive Waste Disposal “,Global2007

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４０

⑤シナリオの開発・モデリング～シナリオの開発～※浅地中処分のケースであるため、余裕深度処分で検討する必要のある稀頻度シナリオが抜けている。
※原子力規制委員会で検討中の新規制基準では、めやすの提示は基本／変動シナリオに対してのみ。

地質環境と廃棄物埋設地に対する基本／変動の状態の組み合わせについて考慮する
出典：日本原子力学会標準「浅地中ピット処分の安全評価手法：2012」 、AESJ-SC-F023:2012

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４１

⑤シナリオの開発・モデリング～安全評価の４因子～・4因子に対して適切な状態設定を行い、パラメータを評価し、その妥当性に十分配慮する
・4因子を細分化し、線量評価に対して感度を持つ項目の分析・特定が必要
出典：日本原子力学会標準「浅地中ピット処分の安全評価手法：2012」 、AESJ-SC-F023:2012

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４２

⑤シナリオの開発・モデリング～評価対象者の検討～

出典：日本原子力学会標準「浅地中ピット処分の安全評価手法：2012」 、AESJ-SC-F023:2012

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４３

⑤シナリオの開発・モデリング～評価対象者の生活様式～

出典：日本原子力学会標準「浅地中ピット処分の安全評価手法：2012」 、AESJ-SC-F023:2012

AESJバックエンド部会 週末基礎講座(2013.10.26 講義３)

４４

⑤シナリオの開発・モデリング～核種移行のモデル化～

出典：加藤 和之 他(2006)、「余裕深度処分の技術的な信頼性構築に向けた検討状況について」、原子力バックエンド研究Vo.13 No.1

AESJバックエンド部会 週末基礎講座(2013.10.26 講義３)

４５

⑤シナリオの開発・モデリング～評価パラメータ[1/2]～

出典：社団法人土木学会 エネルギー委員会 低レベル放射性廃棄物の余裕深度処分に関する研究小委員会(2008)、「余裕深度処分の安全評価における地下水シナリオに用いる核種移行評価パラメータ設定の考え方」

AESJバックエンド部会 週末基礎講座(2013.10.26 講義３)

４６

⑤シナリオの開発・モデリング～評価パラメータ[2/2]～

出典：日本原子力学会標準「浅地中ピット処分の安全評価手法：2012」 、AESJ-SC-F023:2012

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４７

⑥線量評価の実施

様式化（代表的個人の被ばく経路毎の線量被ばくを重ね合わせ
適切な施設設計、状態評価、シナリオ設定等を行ったうえで線量評価を行い、各シナリオのめやす線量を下回ることを確認する。
めやす線量超過結果の分析を行い人工バリア要求性能等に係る再インプット情報を得た後、設計のやり直し

出典：加藤 和之 他(2006)、「余裕深度処分の技術的な信頼性構築に向けた検討状況について」、原子力バックエンド研究Vo.13 No.1

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４８

⑦安全評価の信頼性向上に向けた取り組み～討論モデルの例～
Q．安全評価結果が十分な信頼性、追跡性、可視性等を保有するためには？

A．抽象的な安全評価を具現化するためのツール整備が必要

例１）討論モデル例２）評価パラメータマップ…

我々のｾｰﾌﾃｨｹｰｽ(SC)は余裕深度処分により当該廃棄物を処分できることを示している

SCに含まれる前
提条件および 主張は明確に示され
ているか？

and

Collectively
Exhaustive(もれなく，
ダブリなく)

SCはステークホ
ルダーに受入れら
れるか？

Yes

…

建設段階における安全性はどのように示されるのか？

管理段階における安全性はどのように示されるのか？

…
管理期間終了後における安全性はどのように示されるのか？

Why so?

回答・主張

基本的安全対策は安全審査指針の要件を満足
している。

How…?

Why…?

管理期間中の公衆の安
全性は安全審査指針の要件を満足している。

管理を終了しても安全が確保されることを示すことができる。

課題

事業許可申請時点における安全評価結果は指針の要求を満足している
事業許可申請時点における品質は安全審査指針の要件を満足してい
る。

…
…
…

Why…?

…
…
…

How…?
Why…?

…
…
…

How…?
Why…?

…

So what?
質問・批判

基本的立地条件は安全審査指針の要件を満足
している。

How…?

…
…

SCは国の要求事
項を満足しているか？

Mutually
Exclusive…

建設前段階(安全審査)における安全性はどのように示されるのか？

…
…
…

How…?
Why…?

…
…

Is it true?

T. Shimizu, IAEA/PURAM INTERNATIONAL WORKSHOP On R&D Studies in Support of Enhancing
Confidence in the Safety Case for LILW Repositories, 28-30 May 2013, Budapest, Hungary

AESJバックエンド部会 週末基礎講座(2013.10.26 講義３)

４９

⑦安全評価の信頼性向上に向けた取り組み～評価パラメータマップの例～• ツリー状に線量評価に用いる全パラメータをリストアップ• 従属的なパラメータのリンクと依存性の特定
SA
Model

Verified Model
サブシナリオ(ガス影響)

Waste

EBS

NBS

Bio

geometry
physical properties
Verified Model

サブシナリオ(地震影響)

Bentonitegeometry
physical properties

..
De

初期状態

ひび
割れ
幅

長期状態

サブシナリオ(腐食影響)
統合されたシナリオ

geometry
physical properties

サブシナリオ
サブシナリオ

線量評価の
パラメータ

Verified Model

Common data

Cementサブシナリオ

パラメータの時間変化に係る状態変動
要因の広がりその他のシナリオ

評価パラメータマップを構成するセメントひび割れ幅関連の構成（例）全体イメージ（例）T. Shimizu, IAEA/PURAM INTERNATIONAL WORKSHOP On R&D Studies in Support of Enhancing
Confidence in the Safety Case for LILW Repositories, 28-30 May 2013, Budapest, Hungary

AESJバックエンド部会 週末基礎講座(2013.10.26 講義３)

を一部和訳

５０

⑦安全評価の信頼性向上に向けた取り組み～不確実性管理と品質保証～
不確実性管理知識管理– 知識管理– 影響範囲の特定– 感度解析に基づく重要パラメー
タの選定– パラメータ間の安全裕度の確認と調整– 安全評価の更新

•

不確実性

原因

影響

基準の
境界

Parameter B

•

安全
裕度

影響範囲

Parameter A
相関係数の比較

品質保証– 実践と継続的改善が前提。
– 優先度の高いものから順に。
(理想的に言えば全てを対象)– 効果の確認・評価 (適切なリソースの配分と便益の評価)

他のﾊﾟﾗﾒｰﾀに依存
常に成立

重要
ﾊﾟﾗﾒｰﾀ

常に不成立

線量
基準

ﾊﾟﾗﾒｰﾀ

負の相関

正の相関

T. Shimizu, IAEA/PURAM INTERNATIONAL WORKSHOP On R&D Studies in Support of Enhancing
Confidence in the Safety Case for LILW Repositories, 28-30 May 2013, Budapest, Hungary

を和訳

AESJバックエンド部会 週末基礎講座(2013.10.26 講義３)５１

(３)余裕深度処分の検討状況 まとめと課題• 「原安委指針」の要求事項であるシナリオ区分、長期状態設
定、評価対象者、パラメータ等に対する検討を実施。
• 基本／変動／稀頻度／人為事象の区分を考慮したシナリオ
設定手法を検討中。また、主要な影響事象の抽出と、影響事
象の長期的な変動を踏まえた施設の長期状態設定に関する検討を実施中。
• 確からしいパラメータの設定手法について検討中。今後の課題として、基本／変動シナリオにおけるパラメータの使い分け等についても検討を行う。
• 安全評価結果に対する信頼性確保策などについても検討。
今後も評価の妥当性や信頼性の向上に努めるとともに、知識管理などの方策について検討していく。

AESJバックエンド部会 週末基礎講座(2013.10.26 講義３)

５２

(参考)原子力規制委員会で検討中の新規制基準[1/2]
原子力規制委員会及びその下部の「核燃料施設等の新規制基準に関する検討チーム」では埋設施設に対する新規制基準を検討中。
•対象はピット処分およびトレンチ処分であり、余裕深度処分は対象外。
•原子力規制委員会では9月までに骨子案（規制の概要）を決定しており、現在は具体的な規制となる条文の案について検討中。なお、新規制基準は2013年12月18日までに施行する事が、法により規定•新規制基準で新たに要求された事項の例を下記に示す。
¾ トレンチ処分及びピット処分に対しても、最新知見に基づく安全評価の更新制度（定期的な評価等）が追加 （※今までは余裕深度処分施設にしか要求されていなかった）。 同時に必要なデータ（廃棄物埋設地等の状態等）を監視できる設計であることを要求。
¾ 操業中において埋設施設からの外部放射線等により公衆が受ける線量は、法令に定める線量限度を超えないことはもとより、ALARAの考え方の下、50μSv/y以下であることが明示された。
（※今までもALARAの概念は要求されていたが、数値は明示されていなかった）¾ 新たに耐津波設計を要求。発電炉規制要求と同程度の項目有り（耐震設計も同様）¾ 想定する管理期間内の自然現象に「液状化」、「竜巻」、「落雷」、「生物学的事象」、「森林火災」が追加
され、さらには異種の自然現象の重畳考慮を要求¾ 想定する管理期間内の外部人為事象に「飛来物（航空機落下等 ）」、「ダム崩壊」、「有毒ガス」、「電磁的障害等」が追加※原安委指針は旧原子力安全・保安院時代からエンドースされていないため、規制当局として採用する規制基準として
は、「核燃料物質又は核燃料物質によつて汚染された物の第二種廃棄物埋設の事業に関する規則」以来となる。
※新規制基準に関する解説は、2013年10月11日現在（規則や解釈案等のパブコメ期間中）のものであり、今後のパブ
コメ反映状況によっては、上記の内容が変更となる可能性がある。

AESJバックエンド部会 週末基礎講座(2013.10.26 講義３)

５３

(参考)原子力規制委員会で検討中の新規制基準[2/2]
安全評価関連事項で、新規制基準により変更となった箇所の概要は下記のとおり•シナリオ区分は「基本シナリオ」「変動シナリオ」「基本／変動シナリオ以外の自然現象及び人為
事象にかかるシナリオ」の評価を要求。原安委指針で規定されている稀頻度事象シナリオ、人為
事象シナリオの記載は無くなった。
•「基本／変動シナリオ以外の自然現象及び人為事象に係るシナリオ」については、サイト条件を十分に勘案して、その発生の可能性が排除されない限りは、その影響についての評価を要求。
•めやすについては、「基本シナリオ」10μSv/y、「変動シナリオ」300μSv/ｙ。 「基本／変動シナリ
オ以外の自然現象及び人為事象にかかるシナリオ」のめやすについては記載が無い。

○原安委指針が要求するシナリオ区分
基本シナリオ
地下水シナリオ
ガス移行シナリオ
土地利用シナリオ

基本シナリオ

変動シナリオ

稀頻度事象シナリオ

人為事象シナリオ

地震・断層活動シナリオ
火山・火成活動シナリオ

ボーリングシナリオ
トンネル掘削シナリオ
大開発土地利用シナリ
オ

地下水シナリオ
ガス移行シナリオ
土地利用シナリオ

変動シナリオ○新規制基準が要求するシナリオ区分

基本/変動シナリオ以外の自然現
象及び人為事象に係るシナリオ

AESJバックエンド部会 週末基礎講座(2013.10.26 講義３)

評価対象外（発生可能性排除可）

５４

御清聴ありがとうございました。
Thank
you!!

AESJバックエンド部会 週末基礎講座(2013.10.26 講義３)

５５