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あかりたもん
5 years ago
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2 0 2 章の目的地層処分事業を規定するさまざまな要件を考慮して, 地層処分の安全確保に向けた基本的な考え方を示す安全確保の基本的考え方事業の段階ごとに,

1 資料 -2 (1) 安全確保の基本的考え方 NUMO セーフティケースに関する外部専門家ワークショップ 2016 年 9 月 21 日大阪科学技術センター 2016 年 9 月 23 日東京三田 NNホール原子力発電環境整備機構 (NUMO) 藤山哲雄 P 章の目的地層処分事業を規定するさまざまな要件を考慮して, 地層処分の安全確保に向けた基本的な考え方を示す安全確保の基本的考え方事業の段階ごとに, 事業者がどのような方策をもって安全な地層処分を達成しようとしているのかを示す事業の方針事業を規定する要件の整理処分対象とする放射性廃棄物は何かどのような安全機能を有する処分場をつくる必要があるのか事業を進めるうえで法律等により規定されている事項は何か現段階で留意すべき事項は何かなどこれらの要件を踏まえて, 以下の4つの観点から安全を確保するための基本的考え方を提示する 1 サイト選定 2 設計 3 安全評価 4 マネジメント P.2 1

2 2 章の目次 2.1 安全確保に向けた要件地層処分対象となる放射性廃棄物処分場が有すべき安全機能特に留意すべき事項 2.2 マネジメントの基本的考え方品質マネジメント要件マネジメント知識情報マネジメント技術開発のマネジメント人的資源に関するマネジメント 2.3 サイト選定と設計の基本的考え方サイト選定処分場の設計安全評価の基本的考え方閉鎖前の安全性の評価閉鎖後長期の安全性の評価 2.5 まとめ P.2 2 事業を規定する現段階の要件 P.2 3

低レベル放射性廃棄物地層処分の対象廃棄物 ( 高レベル放射性廃棄物 ) 1 高レベル放射性廃棄物 : 最終処分計画 (2008) に基づき, ガラス固化体 4 万本を処分できる処分場を想定するガラス固化体の標準的な諸元と現在の貯蔵本数製造者日本原燃 AREVA NC Sellafield Ltd JAEA 全放射能濃度 ( 製造時 ) 発熱量寸法 β, γ : 2.

3 低レベル放射性廃棄物地層処分の対象廃棄物 ( 高レベル放射性廃棄物 ) 1 高レベル放射性廃棄物 : 最終処分計画 (2008) に基づき, ガラス固化体 4 万本を処分できる処分場を想定するガラス固化体の標準的な諸元と現在の貯蔵本数製造者日本原燃 AREVA NC Sellafield Ltd JAEA 全放射能濃度 ( 製造時 ) 発熱量寸法 β, γ : ( 代表値 ) ( 代表値 ) β,γ: Bq Bq 以下 α: β,γ: Bq 16 Bq β,γ: 以下 Bq 以下 α: Bq α: α: Bq 14 Bq 以下 2.3kW 以下 <2.0 kw <2.0 kw 1.4kW 以下 ( 製造時 ) ( 輸送時 ) ( 輸送時 ) ( 製造時 ) 高さ : 約 1,340 mm 外径 : 約 430 mm キャニスター肉厚 : 約 6mm 高さ : 約 1,340 mm 外径 : 約 430 mm キャニスター肉厚 : 約 5mm 高さ : 約 1,340 mm 外径 : 約 430 mm キャニスター肉厚 : 約 5mm 高さ : 約 1,040 mm 外径 : 約 430 mm キャニスター肉厚 : 約 6mm 重量約 500kg 約 492kg 約 492kg 約 380kg ガラス固化体貯蔵本数 (2016 年 3 月末現在 ) 346 本 1,310 本 388 本 256 本ガラス固化体の仕様は複数あるが, 本報告書では, 実際の処分時に最も多くの数量を占める日本原燃の仕様を念頭に, 処分場の設計や安全評価を実施する P.2 4 地層処分の対象廃棄物 (TRU 廃棄物 ) 2 TRU 廃棄物 : 最終処分計画 (2008) に基づき,19,000m 3 を処分できる処分場を想定する廃銀吸着材エンドピースハル濃縮廃液など硝酸系廃液難燃性廃棄物概要排気銀吸着材吸気モルタルなどペレットゴム手袋 ( 焼却圧縮 ) 不燃性廃棄物放射性のヨウ素を除去する吸着材料細断圧縮乾燥ペレット化工具金属配管廃棄体イメージ ( 例 ) 放射性ヨウ素発熱量が比較的大硝酸塩を含む焼却灰, 不燃物特徴 (I-129) を含む放射性炭素モルタル, アスファルセメント固化体などセメント固化体 (C-14) を含むトによる固化体などグループ高レベル放射性廃棄物とTRU 廃棄物の処分場で共有できる施設が多いことから, ここでは併置処分を想定する安全確保上の考慮事項グループ1はI-129, グループ2はC-14といった可溶性非収着性の長寿命核種を含むグループ 2,4 は相対的に放射能が高く, 発熱性の廃棄体を含むグループ3は, 緩衝材や母岩の収着性能を低下させる硝酸塩を含む P.2 5

4 地層処分システムの基本概念わが国でこれまで技術開発と知見の蓄積が進められてきた, 第 2 次取りまとめ, 第 2 次 TRUレポートで提示された処分場概念をレファレンスとして検討する多重バリアシステム ( 人工バリア + 天然バリア ) 坑道型処分ガラス固化体 +オーバーパック+ 緩衝材による人工バリア構成高レベル放射性廃棄物処分における人工バリア基本概念 ( 第 2 次取りまとめより引用 ) 廃棄体の集積配置 TRU 廃棄物処分における人工バリア基本概念 ( 第 2 次 TRU レポートを参照した NUMO-TR より引用 ) これらを出発点として, より合理化や実用性を向上させた処分場の仕様を検討 P.2 6 処分場が有すべき安全機能 ( 処分場の閉鎖前 ) (1) 閉鎖前の処分場の安全機能放射線防護に関する安全機能基本概念安全機能説明操業時閉じ込め廃棄体からの放射性物質の漏えいの防止施設外への放射性物質の過大な放出の防止操業期間中において廃棄体からの放射性物質の漏えいを防止すること操業期間中において放射性物質取り扱い施設からの放射性物質の過大な放出を防止すること ( 廃棄体受入時 ) 放射線廃棄体からの外部放射線による空間線量率を遮へいによ放射線の遮へい遮へいり低減すること一般労働安全に関する安全機能基本概念安全機能説明労働災害防止作業環境維持災害の発生拡大の防労働災害の要因となる事象の発生防止と拡大の対策を有止すること災害時の避難経路確保作業環境の維持災害時の避難経路が確保されていること労働に適する環境を維持すること P.2 7

処分場が有すべき安全機能 ( 処分場の閉鎖後長期 ) (2) 閉鎖後長期の処分場の安全機能基本概念安全機能説明隔離閉じ込め地質の長期的な変動からの防護人の接近の抑制放射性物質の浸出抑制放射性物質の移行抑制生活環境から十分離された安定な地下深部に廃棄物を埋設し, 侵食のような地形の変化から防護すること偶発的な人の接近の可能性を低減するため,

5 処分場が有すべき安全機能 ( 処分場の閉鎖後長期 ) (2) 閉鎖後長期の処分場の安全機能基本概念安全機能説明隔離閉じ込め地質の長期的な変動からの防護人の接近の抑制放射性物質の浸出抑制放射性物質の移行抑制生活環境から十分離された安定な地下深部に廃棄物を埋設し, 侵食のような地形の変化から防護すること偶発的な人の接近の可能性を低減するため, 人が特殊な技術を用いることなしには廃棄物に接近することが困難であること廃棄体からの放射性物質の浸出を抑制することで, 地下水への放出率を低下させること浸出した放射性物質の移行を抑制することにより, 放射性物質移行率を低下させること P.2 8 各バリアに期待する安全機能の時間スケール既往の検討成果に基づいて, 各バリアに期待する安全機能の時間スケールを次のように設定 ( 高レベル放射性廃棄物の場合 ) 基本概念安全機能構成要素処分後の時間 1 年 10 年 100 年 1,000 年 1 万年 10 万年 100 万年隔離地質の長期的な変動からの防護人の接近の抑制地質媒体地質媒体放射性物質の浸出抑制ガラスマトリクスによる浸出抑制発熱が著しい期間の地下水接触の防止廃棄体オーバーパック放射性物質の溶解度制限地質媒体閉鎖後閉じ込め放射性物質の移行抑制放射性物質の溶解度制限移流による移行の抑制コロイド移行の防止抑制収着による放射性物質の移行遅延収着による放射性物質の移行遅延人工バリア緩衝材緩衝材緩衝材地質媒体遅い地下水流動地質媒体分散による移行率の低減地質媒体アクセス坑道及びその周辺が卓越したプラグ埋め戻し移行経路となることの抑制材等 : 潜在的機能 ( バックアップ ) : 主たる安全機能 P.2 9

6 安全確保の基本的考え方 P.2 10 サイト選定の基本的考え方 (1/5) 三分野の連携により適切なサイトを選定地質環境の調査評価 + 処分場の設計 + 安全評価サイトの選定技術開発課題の提献調査段階献の収集概要調査段階地上からの調査 ( 物理探査ボーリング等 ) 精密調査段階地上および地下調査施設での調査然現象の著しい然現象の著しい然現象の著しい影響の回避影響の回避影響の回避の確認地質環境特性の把握地質環境特性の把握地質環境特性の把握地質環境モデルの構築処分場の例概略の安全評価概要調査地区の選定概要調査の計画地質環境モデルの更新処分場の概念設計予備的な安全評価精密調査地区の選定精密調査の計画地質環境モデルの更新処分場の基本設計安全評価処分施設建設地の選定事業許可申請段階に応じたセーフティケースの更新 P.2 11

7 サイト選定の基本的考え方 (2/5) 閉鎖前の安全確保 (1) 閉鎖前の安全確保に向けたサイト選定地下施設の建設維持管理等に支障をきたす可能性がある第四紀未固結堆積物が分布する地域を含めないよう, 考慮事項などに照らして処分場の設置場所を選定する大量出水, ガス突出等といった事象, 津波, 火砕物密度流といった重大な自然災害が発生する可能性と影響の程度範囲を把握し, 必要に応じた工学的対策を検討する工学的な対策によって対応することが困難な著しい影響が生じる可能性が大きい場合は, 当該サイトを選定候補から除外する考慮事項 : 概要調査地区や精密調査地区, 最終処分施設建設地を選定する上で, 考慮する事項とその評価の考え方等をまとめたもの P.2 12 サイト選定の基本的考え方 (3/5) 閉鎖後長期の安全確保 (2) 閉鎖後長期の安全確保に向けたサイト選定隔離機能の確保設置可能性を調査する区域の中から, 所要の期間, 処分場とその近傍の岩盤を含む数 km 数 km 程度の領域が火山活動, 著しい隆起侵食といった著しい自然現象の影響から回避されるよう, また鉱物資源を含めないよう, 十分な調査を行い, 考慮事項などに照らして処分場の設置場所を選定する調査の結果, このような著しい影響を回避した処分施設建設地を確保できないと見込まれる場合は, 当該サイトを選定候補から除外する閉じ込め機能の確保熱, 水理, 力学, 化学的な観点から好ましい地質環境特性について, 外的な擾乱による長期的な変化の可能性も含めて調査により把握する調査評価した地質環境特性を, 処分場の設計安全評価の基盤となる地質環境モデルとして統合する地質環境モデルに対して, 多重バリアシステムとして安全機能を有するように処分場の設計を行い, 安全評価によって安全性を確認する必要に応じて, 安全評価の結果を処分場の設計にフィードバックして, 処分システムの安全機能を確保するこれらの結果, 処分場が閉鎖前, 閉鎖後とも安全性を確保できると判断されれば, 処分施設の仕様の提示と併せて当該サイトを選定する P.2 13

8 サイト選定の基本的考え方 (4/5) 地質環境モデルへの統合地質構造の概念モデル ( 地質構造発達史 ) 地質構造モデル熱, 水理, 力学, 化学的な地質環境特性に関する情報を地質環境モデルに統合する水理地質構造モデル地下水化学モデル岩盤特性モデル P.2 14 サイト選定の基本的考え方 (5/5) 空間スケールの設定地質調査で得られる情報の詳細度と, 設計や安全評価の対象となる空間的な大きさを考慮して, 段階的な調査と対応した以下の空間スケールの地質環境モデルを設定する P.2 15

9 設計の基本的考え方 (1) 処分場の設計処分場にもたせようとする性質や能力 ( 閉鎖前と閉鎖後長期の安全性, 経済的合理性, 回収可能性, 建設操業閉鎖の工学的実現性など ) を確保するための設計要件を具体化する候補サイトの地質環境モデルを対象に, 設計要件を充足する処分場の仕様を示す (2) 処分場の建設操業閉鎖処分場の設計で示される仕様が, 建設操業閉鎖にかかわる既存の技術, あるいは適用性が実証された技術を用いて, 一般労働安全や環境保全にかかわる法令を遵守し, また所要の品質を確保したうえで, 工学的に実現できることを示す P.2 16 安全評価の基本的考え方 (1) 閉鎖前の安全性の評価操業工程における周辺公衆および作業者に対する放射線影響を評価するとともに, 作業者に対する一般労働安全対策を示すすこれらの結果, 安全規制の基準を満足するか否かを確認し, 処分場の建設操業閉鎖の全段階において, 放射線安全と一般労働安全を確保できることを示す (2) 閉鎖後長期の安全性の評価候補サイトの地質環境と設計した処分場の仕様に対して, 将来の地層処分システムに生起すると想定される事象を, その不確実性を踏まえてシナリオとして記述する設定したシナリオに基づき, 安全規制の枠組みに沿って, 廃棄体に含まれる放射性物質が将来の人間に与える放射線学的影響を解析的に評価するこれらの評価解析の結果が安全規制の基準を満足するか否かを確認し, 長期にわたる安全性を確保できることを確認する P.2 17

10 マネジメントの基本的考え方長期の事業に対応したセーフティケースの定期的な更新と公表の定期的な更新と公表安全性を最優先しつつ経済性等を考慮, 社会環境条件の変化への柔軟性の確保サイト調査評価, 設計, 安全評価の連携など品質マネジメント QMS の構築運用, 各分野の品質管理手引書整備人工バリア製作施工プロセス管理, 解析コードデータモデルの品質保証専門家レビュー, 品質が保証された知見の導入など要件マネジメント要件を明確にした意思決定と業務展開, 要件管理システム (RMS) の構築運用など知識情報マネジメント識情報透明性追跡性取出し容易性を確保した, 知識情報データの管理システム整備など技術開発のマネジメント定期的なセーフティケースの取りまとめによる次段階に向けた課題抽出と技術開発計画への反映など人的資源に関するマネジメント海外実施主体や基盤研究開発機関との共同研究, セーフティケースの定期的な取りまとめによる人材育成, 技術知見の継承など P.2 18 本セーフティケースにおけるアプローチ P.2 19

11 現段階において留意すべき事項 1 候補サイトが決まっておらず, 対象となる地質環境の条件が特定できない 2 地層処分施設の安全規制要件が今後整備される 3 国の審議会により科学的有望地の提示に係る要件基準の検討結果 ( 地層処分技術 WG とりまとめ )( 案 ) ( 総合資源エネルギー調査会,2016.8) が提示された科学的有望地の提示に係る要件基準の検討結果適性が低いと考えられる地域を除外した地域を適性のある地域とするこのうち, 沿岸部 ( 沿岸海底下や島嶼部を含む ) をより適性が高い地域とする適性のある地域およびより適性が高い地域は, 処分地選定調査の候補対象とすることが適当 P.2 20 本セーフティケースにおける基本的なアプローチサイトが特定されていない, 安全規制がこれから整備される現段階において, 安全な地層処分の実現性を示すため, 地質環境情報の分析に基づく代表的な候補母岩の地質環境モデルを設定し, これらに対して設計と安全評価の試行を実施するあわせて, 今後の技術開発項目を抽出する全国的な献情報候補岩の設定候補岩の地質環境モデルの構築処分場の設計の試安全評価の試安全な地層処分の実現性の提今後の技術開発項の抽出 P.2 21

12 本セーフティケースの構成要素 (OECD/NEA, 2004 に項目を追加して作成 ) 現事業段階におけるセーフティケースの作成の背景と目的サイト選定の方針地層処分の安全確保の基本的考え方設計方針閉鎖前の安全評価方針閉鎖後長期の安全評価方針マネジメント計画品質保証計画など地質環境モデル評価基盤処分場の設計安全評価の方法論, 解析コードとデータ設定マネジメント基盤品質マネジメントシステム知識ベース要件管理システム安全評価閉鎖前の安全性の評価閉鎖後長期の安全性の評価品質保証活動技術アドバイザリ委員会タスクフォース有識者ヒアリング検討結果のセーフティケースとしての統合, 次段階へ向けた取り組み目的と背景に対応した主要な知見と信頼性に関する記述サイト選定準備 R&D 計画など P.2 22 地質環境の選定とモデル化に関するアプローチ地質環境の選定とモデル化最新の科学的知見や技術開発成果に基づき, サイト選定における判断の基本的な考え方や調査評価技術を体系的に整備する段階的に取得する地質環境情報を, 処分場の設計および安全評価の基盤となる候補母岩の地質環境モデルとして解釈統合する技術を整備する文献調査の段階への準備として, 科学的有望地の議論を踏まえつつ, 全国規模で収集した最新の地質環境情報などをもとに, サイト選定で想定される多様な地質環境を処分場の設計および安全評価の観点から類型化し, 候補母岩を設定するそれぞれの候補母岩について, 断層の存在などの現実的な地質環境条件を考慮し, 処分場の設計および安全評価の検討の基盤となる地質環境モデルを提示する P.2 23

13 処分場の設計に関するアプローチ 1 処分場の設計多様なサイト条件や社会的な環境変化などに対して柔軟に対応し, 安全な処分場を成立させるための設計技術 ( 設計要件を基軸とした体系的な設計の方法論や, 設計オプションなど ) を準備するこれまで技術開発が進められてきた第 2 次取りまとめ第 2 次 TRUレポートで提示された処分概念を出発点として, 異なる候補母岩のモデルを対象に, 閉鎖前と閉鎖後長期の安全性, および建設操業閉鎖の工学的実現性を充足する処分場の設計の仕様を具体的に示すこの際, 断層の存在など, サイト調査において現実的に遭遇する地質環境への設計上の対応や, 処分概念の違いによる得失などを考慮できる, 実用性のある設計の方法論を適用する以上を通じて, 候補母岩の地質環境モデルに対して, 所要の安全機能を有する処分場の設計が可能であるかどうかを確認する 2 処分場の建設操業閉鎖処分場の設計で示される仕様が, 現時点あるいは近い将来に到達可能な技術を用いて, 工学的に実現可能であることを示す P.2 24 安全評価に関するアプローチ (1/2) 1 閉鎖前の安全性の評価操業工程における周辺公衆および作業者に対する放射線安全を評価するための方法論を準備する関連施設の安全規制等を参考に, 現段階で設計される処分施設の仕様に対して, 閉鎖前の安全性を評価する P.2 25

14 安全評価に関するアプローチ (2/2) 2 閉鎖後長期の安全性の評価 ICRP 等の国際的な指針や諸外国における安全規制等を参考に, 事象の発生可能性に応じて安全性を議論するリスク論的な考え方を導入し, 線量評価期間や線量基準などを自主的に仮設定する国際的に提示されている規制の枠組みに対応できる一連の技術を整備するため, 諸外国が採用している安全評価期間を参照し, まずは100 万年を目標として安全評価の方法論を整備これまでの研究開発成果を適用し, シナリオ構築からモデルデータ設定までの一デ連の安全評価の方法論を整備するこの際, 地質環境条件の違いや処分場の仕様の違いを反映し, 異なる処分場の性能を合理的に比較評価できる性能評価解析の手法を導入する仮設定した安全評価の枠組みに沿って, わが国で想定される地下深部の地質環境と処分場の仕様に対して, 閉鎖後長期の安全性を評価する以上により, 多様な地質環境に対する処分場に対して, 安全評価を実施するための科学技術的基盤が整っていることを示す P.2 26 マネジメントに関するアプローチ (1/2) 品質マネジメント NUMO の品質管理システムを適用した報告書の品質管理解析コードモデルデータの品質の検証デ専門家による助言やレビュー (NUMO 技術アドバイザリー委員会など ) 品質が保証された科学技術論文等に基づく知見の反映など要件マネジメント設計要件の明確化とこれに基づいた処分場の設計の試行要件管理システム RMS の更新知識情報マネジメントセーフティケース取りまとめを通じて整備した知識情報データのデータベース化技術開発のマネジメントセーフティケース取りまとめを通じて抽出した技術課題を次期中期技術開発計画へ反映人的資源に関するマネジメントセーフティケース取りまとめを通じた人材育成ノウハウ蓄積 P.2 27

15 マネジメントに関するアプローチ (2/2) 品質確保体制 NUMO 総括 T レポートチーム地質 T 工学 T 安全評価 T 第三者機関技術アドバイザリー委員会有識者 WS 個別分野の有識者地質工学安全環境技術評価開発機関の専門家地層処分基盤研究開発調整会議メンバーエネ庁 NUMO JAEA 電中研原環センター産総研放医研 (JAEA, 電中研, 産総研, 原環センター, 放医研, 日本原燃, 原燃輸送 ) オブザーバ電事連日本原燃関係機関の専門家との議論を通じた最新知見情報の導入, 国内外の有識者の助言や内部レビューを得ながら, 報告書の品質を確保 P.2 28 ご清聴ありがとうございました P.2 29

16 参考資料 P.2 30 地層処分の対象となる放射性廃棄物の発生過程ウラン鉱山ウラン濃縮燃料加工施設燃料原子力発電所ウラン燃料回収されたウラン MOX 燃料加工施設回収されたウランとプルトニウム使用済燃料地層処分低レベル放射性廃棄物地層処分の対象となるTRU 廃棄物高レベル放射性廃棄物再処理施設ガラス固化体 P.2 31

安全評価のそれぞれにおける留意点と今後の取り組みについて整理する試行の対象出典 :

17 科学的有望地との対応一連の試行においては, 科学的有望地の議論にてより適性の高い地域として示されている沿岸部 ( 海岸から約 20kmまで ), 次に適性のある地域にて想定される多様な地質環境を考慮した検討を実施ただし, 沿岸海底下については, 塩淡境界の移動にともなう地下水流動方向の周期的な変化など, 地質環境条件が内陸とは異なる特徴があり, 沿岸海底下研究会でも課題が整理されていることから, 地質環境の調査評価, 設計, 安全評価のそれぞれにおける留意点と今後の取り組みについて整理する試行の対象出典 : 科学的有望地の提示に係る要件基準の検討結果 ( 地層処分技術 WGとりまとめ )( 案 ), 沿岸部における地層処分のイメージ P.2 32

地層処分研究開発調整会議 ( 第 1 回会合 ) 資料 3-3 包括的技術報告書の作成と今後の技術開発課題 2017 年 5 月原子力発電環境整備機構 (NUMO) P. 0

地層処分研究開発調整会議 ( 第 1 回会合 ) 資料 3-3 包括的技術報告書の作成と今後の技術開発課題 2017 年 5 月原子力発電環境整備機構 (NUMO) P. 0 包括的技術報告書の作成 P. 1 報告書作成の背景と目的背景東北地方太平洋沖地震, 東京電力福島第一原子力発電所事故の発生を契機とした, 地層処分の技術的信頼性に対する再評価の必要性今後の国による地域の科学的な特性の提示と自治体に対する文献調査への協力申入れにともない想定されるサイト選定活動の進展