!!!地層処分におけるセースティケースの構築(3)閉鎖後長期の安全性日本原子力学会バックエンド夏期セミ大2016年8月4日原子力発電環境整備機構(NUMO)X藤山哲雄1.閉鎖後長期の安全性確保に関する基本的な考え方2.地質環境モデルの提示3.処分場の設計4.閉鎖後長期の安全評価5. NUMOセーフティケースのまとめ
文献調査段階文献の収集(全国規模+個別地域) →上記を踏まえた概略的な安全評価等概要調査地区の選定概要調査の計画概要調査段階地上からの調査(物理探査、ボーリング調査等) → →上記を踏まえた安全評価等→精密調査地区の選定精密調査の計画精密調査段階地上からの調査および地下調査施設（坑道）での調査→ →自然現象の著しい影響の回避の確認地質環境特性の詳細把握地質環境モデルの構築人工バリア処分施設のの基本設計基本設計+上記を踏まえた安全評価等↑処分施設建設地の選定適切なサイトの選定NUMO地質環境の調査・評価地質環境に応じた処分場の設計安全評価段階的な繰り返しの確認P.2地質環境特性の+ •広域・処分場スケール地質環境モデルの改良•更に小さなスケールの...地質環境モデルの提示
「最新の科学的知見に基づく地層処分技術の再評価－地質環境特性および地質環境の長期安定性について、平成26月5月.総合資源エネルギー調査会電力・ガス事業分科会原子カ小委員会地層処分技術WG」を編集全国環境情報から,第四紀火山から背径15kmの箱田丘花皆するデータを修正，処分場の報告・安全野価のための出費提携中テルおよびデータセットを使取
地下発部に関する最新の地質は数の理解に基づき、酸耐与疾全部面に用いるモデルを設定NIUMO P.5
➤割れ目と基質部の両方で地下水が流動地下発部に関する長新の地質環境の理解に基づき、機能を安全部価に用いるモデルを教定NUMO P.6
▷割れ目は多い。基質部でも地下水が流動▷カ学強度は大▷多様な岩種が混在,複雑な地質構造地下が部に関する最新の地方は第の理解に基づき、政府と共全部領に用いるモデルを教定NUMO P.7
先第三編編編編編については,現時点で取得可能な情報は地表的が中心であり,地質環専エデルの電撃に必要な地下発部の情報は乏しい。したがって、発成者経および新聞一括地法器類における教育・安全平面の方法論が適用できることの定理的交界表にとある。 P.8処分場の設計
高レベル放射性廃棄物の人工バリア
ガラス固化体
•ガラスマトリクスにより地下水中への放射性物質の浸出を抑制
オーバーパック（金属製の容器）
•短半減期核種の大半が減衰し,放射線と発熱量が低下するまでの期間.ガラス固化体と地下水が接触することを防止
羅伯材(粘土を主成分)
•廃棄体の周囲の地下水の流れを抑制し,物質移行を遅延•放射性物質のコロイドの移行抑制•放射性物質を収着することによる移行遅延廃棄体定置・緩衝材施工時の隙間の閉塞•自己修復能•地下水組成の化学的緩衝作用岩盤変形などの物理的緩衝作用TRU魔棄物の人工バリア奏奏体(ドラム缶,キャニスタなど) •廃棄物を固形化キャニスタ・長期の浸出抑制機能（検討中）廃棄体パッケージ容器(金属製の容器) ･操業期間中の地下水と廃棄体の接触防止廃棄体パッケージ間充填材(モルタル) •放射性物質の収着による移行遅延緩衝材（粘土を主成分） • HLWと同様の機能を期待多様なサイト条件や社会的な現現現化などに基準取与対応し、民会社巡介事業成立させるための設計技術(安全機能不起点とした核後的な機械の方法論や設計サプションなど)を準備
統官さ横置き・PEM検査事例が豊富な「第2次取りまとめ」で提示された仙分根会を出金点として、更なる使補母岩のモデルを対象に,財鎮前と財鎮後長期の安全性,建設-標準-財鎮の工学的具現性を全て充足する処分場の世界を提示
•PEM容器:円筒形,無孔,厚さ28 mm •サイズ:直径約2.3 m,長さ約3.4 m •総重量:約37.2トン•表面線量: 1.3 μ Sv/h（50年冷却時）鋼殻リング法によるPEM組立実証(RWMC, 2011)
PEM方式の利点
●地上施設で組立のため人工バリアの品質管理が容易�湧水･適水･高湿度などの環境下における操業性に優れる
年例が豊富な「第2次TRUレポート」で提示された処分無金を出産品として、現在電器のモデルを改装に,時鎖前と時鎖後長期の安全性,建設-模鉄・財日野野菜を不満年な処分場の中華経営
処分場スケールのパネル平面配置例(深成岩) ■　地上からの調査で把握可能な長さ1km以上の断層を避け,かつ核種移行抑制の観点から有利なエリアを確保可能なように処分場のパネルを配置操業時の動線,排水･換気の成立性等も考慮具統のサイト運走において,現実的に移町大差差件を利用した設計の取行相対地下水移行時間移行時間が長い-100 -901 -801 -701 -601 -501 -401 -301 -201 -101 0 10 20  30  40  50地下水流動方向
P.15閉鎖後長期の安全評価
深成岩,新第三紀堆積岩の地質環境モデルと処分場の仕様安全評価シナリオの構築性能評価モデルの構築,データの設定(解析ケースの設定)核種移行率の計算
【第2次取りまとめとの主な違い】
不確実性を適切に取り扱うためにリスク論的な考え方を導入>事象の発生可能性に応じたシナリオの設定▶火山活動,断層活動などのわが国の特徴的な自然現象をシナリオに考慮地質環境の不均質性や,人工バリアシステムの配置・形状などを反映可能な評価モデルの適用（サイトの性能比較が可能な評価手法の導入）核種移行解析データは最新のデータベースを参照して設定生活圏での被ばく計算安全性の考察仮の線量基準評価期間評価期間の設定基準との比較による安全性の見通しの提示

【基本シナリオ】埋設後数百年程度
• 埋め戻し後，緩衝材に地下水が浸透し，100年程度で飽和。 •緩衝材のベントナイトが吸水・膨潤し，透水性は非常に小さくなる。 •オーバーパックは，坑道内に残存する酸素により20mm程度，その後の還元環境下でゆっくりと腐食が進行。設計上の機能維持期間は1000年だが，最新の知見に基づけば，現在の仕様では17,000年程度，閉じ込め機能を維持する可能性が高い。 •ガラス固化体と地下水の接触はなく，放射性物質はガラス固化体の中に保たれている。この期間に多くの短半減期の核種が消滅。
【評価モデル】

仮定●  核種移行評価モデルのインベントリは1.000年後の値を設定:放射性物質が存在する範囲
【基本シナリオ】埋設後数千年程度•腐食したオーバーパックに亀裂が生じ，ガラス固化体と地下水が接触。 •地下水に接触した放射性核種は，ガラスの溶解とともにゆっくりと溶解。地下水はほとんど動かないため，放射性核種の溶解量は溶解度に制限される。 •放射性核種は，緩衝材に吸着し，遅延されながらゆっくりと周囲の岩盤まで移行。 •緩衝材は，オーバーパック等の鉄と反応や，支保工等のセメント系材料との化学反応により一部が変質して間隙が増大するが，各尺の境界面に二次鉱物が沈殿することにより鉄およびセメント供給が制限され，変質の進行は限定的。緩衝材は拡散場を維持。
【評価モデル】
● 1000年後からガラス固化体は一定速度で溶解し,約7万年で全量が溶解する溶解速度に設定● 広域地下水流動解析結果を踏まえて,地下水の動水勾配は0.05に設定●緩衝材と鉄およびセメント系材料の相互作用を考慮した変質解析結果を踏まえて,緩衝材の透水係数は変質後の間隙率から設定�緩衝材中の核種移行パラメータは緩衝材中の間隙水水質を踏まえて設定:放射性物質が存在する範囲
【基本シナリオ】埋設後数万年～数十万年程度•放射性核種は，岩盤の亀裂や間隙中の移流・拡散によって処分場の周囲に移行。ただし地表まで連結する亀裂はごく一部であり，地表に向けた上向きの地下水流れも稀であるため，大部分の放射性核種は処分場の周りにとどまる。一部は長い時間をかけて，岩盤に吸着されながら，三次元的に分散・希釈しながら，地表にまで到達。この間に，放射性核種の濃度は薄まるとともに，放射能は大きく減衰。 •地表付近に到達した放射性核種は，河川や湖沼，海などに流入。将来の人間が飲料水，農作物や魚類等を通して摂取することで，被ばくする。 •隆起・侵食により処分場から地表までの土かぶりが減少するが，100万年後も地下深部にとどまり続けることから，処分場周辺の地質環境に大きな変化はない。
【評価モデル】
●廃棄体から100mまでの母岩における拡散.遅延効果を考慮●生活圏では,地表水系での放射性核種の希釈のみ考慮�平野部の農業従事者が河川水の利用により被ばくすることを想定
候補サイトの特定後の安全評価では,
候補サイトが特定されていない(地形や地表環境が一般化できない)現段階の安全評価では,
人工バリアや坑道の電細対象快等を反映した物質の移行本物件NUMO :
高透水亀裂が存在する場合，廃棄体設置領域の地下水流速が増大。閉じ込め性能が大きく影響されるFeedback緩衝材を設置することにより、高透水亀裂の影響が大きく緩和。バリアシステムとしての頑儘性が向上
▷基本シナリオに対して不確実性を考慮したシナリオ一覧(HLW処分場)
P.26
P.27
●火山フロントの位置は長期間安定●東北日本の前弧域および四国地方では,数百万年間にわたり火山活動が生じていない→当該地域は線量評価を行う100万年間の火山の新規発生を考慮しない●サイト選定において,第四紀火山の中心から半径15kmの円の範囲を除外→それ以外の地域は，火山の新規発生を考鹿
山元( 2011 )を編集
東北日本南部における火山の時空間分布変化●火山の新規発生の事例火山フロント背弧側では,数十万年間において10万年間以上にわたり火山が存在していなかった地域においても,火山が新規に発生しているは頭皮膚炎クサナとして、頭鎖後10万年後足火山が折規に発生する可能性を想定して安全車価を行う

評価モデルの構築
•火道面積の放射性物質がマグマに取り込まれる.保守的に10万年まで廃棄体から放射性物質は漏出しない.放射性物質が噴出物と均一混合したとして噴出物中の放射能濃度を設定→　噴出物量が重要閉鎖後10万年後に処分場(1)に買入したマグマが放射性②マグマが地表に噴出し噴出物(火山灰)として堆積
地表からの調査(概要調査段階～精密調査段階前半に相当)により把握可能所属の研規発生事象として,地下発部の地域発生席から研究が仲展し,処分事業車整形ならテルを無垢
記録保存が有効な期間(300年)直後に断層が処分場を直撃し、生活圏と短絡するモデルを想定断層の位置はより多くの廃棄体へ影響を与えるよう設定.断層の規模は日本で観測されている保守的な値を設定（30km） . ●断層上の人工バリア、天然バリアの閉じ込め機能は喪失すると仮定.断層の核種移行遅延機能は保守側に評価断層の核種移行モデル深成岩の地下施設レイアウトと断層発生位置の設定
● NUMOセーフティケースでは,サイト特性に応じて設計した処分場
▷地質環境の不均質性や,人工バリアシステムの配置・形状などを反映可能
●
NUMOセーフティケースのまとめ最新の科学的知見と技術開発成果に基づき,以下のことが示されている。
備ができていると言える。
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