諸外国での高レベル放射性廃棄物処分

Learn from foreign experiences in HLW management

ユーザ用ツール

サイト用ツール

現在位置:top › sa › psc2009i › showcase
sa:psc2009i:showcase

文書の過去の版を表示しています。

[size=160%]Posiva Safety Case 2009 Interim （フィンランド）[/size]

評価結果

(セーフティケース中間概要報告書2009：2010年）

安全評価の結果はどのように示されるのですか…

評価結果

評価シナリオで示された放射性核種の放出による放射線的な影響は、それぞれのシナリオに関して計算ケースの範囲を定義することによって評価される。ポシヴァ社によるシナリオ解析は「決定論的」アプローチを採用している。この中には次の作業が含まれている。

  • 解析全体に関する一つのベース計算ケース（KBS-3V）、またはそれぞれの特定されたキャニスタ故障モードに関する個別のベース計算ケース（KBS-3H）を定義し、モデル化すること。
  • 現行の科学的な理解に適合した概念的な代替仮定及びパラメータ値を特定すること。
  • 個々に、または組み合わせのいずれかにおいてこれらの代替案（すなわち感度ケース、「What-If」ケース及び補完的なケース）を組み込むバリアント計算ケースを定義し、モデル化すること。


処分場評価シナリオの解析結果


図15 欠陥キャニスタシナリオDCS-IIの計算ケースツリー構造

処分場評価シナリオにおける、基本処分場計算ケース「Sh1」の解析の概要について以下に示す。

Sh1はキャニスタ欠陥シナリオDCS-IIの一つであり、処分場閉鎖直後（t=0）にキャニスタに1mmの貫通孔が存在していること、また、イオン強度が低い低濃度/汽水組成の地下水条件と、地下水流動が初期状態の条件（移行抵抗WL/Q=50000 yr/m）を想定している。

図15にDCS-IIシナリオにおける計算ケースのツリー構造を示す。基本処分場計算ケースSh1は、その他の計算ケースとの解析結果と比較する際のリファレンスとなる。また、Sh1はオルキルオト原子力発電所1号機と2号機（BWR）から発生する使用済燃料を対象としており、ロヴィーサ原子力発電所（VVER）から発生する使用済燃料、および建設中のオルキルオト3号機（EPR）から発生する使用済燃料を対象とする場合は同計算ケースはそれぞれSh1-VVER、Sh1-EPRの識別子を付けることにより計算ケースを区別している。


基本処分場計算ケースSh1の解析結果


図16 Sh1におけるニアフィールド、及びファーフィールドからの核種放出率

図16に、基本処分場計算ケースにおいて、いくつか重要な核種について、ニアフィールドから、及びファーフィールド（地圏）からの放出率を示す。同図の左図がニアフィールド、同図の右図がファーフィールドでからの放出率である。同図は、Ni-59（上図の赤実線）やSr-90（下図の赤実線）などの短寿命核種や媒体への収着性が高い放射性核種が大きく減衰するのに対し、C-14（上図の青実線）、Cl-36（上図緑実線）、およびI-129（下図緑実線）などの長寿命かつ媒体への収着性が低い放射性核種の減衰がはるかに弱いことを示しており、これらの放射性核種は後述の線量評価での支配核種となっている。

  • 図16 これしか説明しないのであれば不要。
  • 図16 縦軸単位 Bq/aについて、キャニスタ１本あたりか、それとも処分場全体とすると何本の計算か？

　

  • Posiva 2010-02のExecutive Sammaryでは図17を示しているので、Posivaはそっちが重要と考えているはず。このまとめページでは、なぜ、そうした評価結果の見せ方が必要となっているのかを解説する必要がある。


図17 Sh1における総放出比と重要核種

図17に、「総放出比」の経時的変化と、最も重要な放射性核種の寄与を示す。総放出比とは、計算対象の全ての放射性核種に関する核種固有の放出比の合計と定義している。核種固有の放出比はSTUKの指針（案）が示す、対応する地圏から生物圏への放射性核種のフラックス拘束値に対する特定の放射性核種の放射能放出率の比として定義している。

STUKの指針（案）は、Cl-36、C-14、Cs-135、I-129、Ni-59の核種毎の放射能放出量の拘束値（少なくとも数千年間以降の期間において）として、それぞれ、0.3、0.3、0.3、0.1、30（GBq/年）の値を示している。RNT-2008報告書の表7-1のSh1計算ケースの核種毎の最大放出率とその放出時期のデータによれば、例えば、C-14の最大放出率は6600年後に1.5×104 Bq/年となっている。その値をC-14の規制拘束値0.3 GBq/年で割った比は5.0×10-5となる。

FIXME（下表に、中間概要報告書の表7-3にある、補足的なシナリオの計算ケースの解析結果を含めた、それぞれの総放出比と重要な核種を示すが、ここでは、総放出比の最大値は6500年後に、5.1×10-5となっている。）

  • Sh1ケースでは、上記の通りだが、表中の計算ケース全体では、総放出比が最大となっているのはSh1ケースではない。
計算ケース tmax 総放出比最大値 1番目の核種 核種固有放出比の最大値 2番目の核種 核種固有放出比の最大値 3番目の核種 核種固有放出比の最大値
Sh1 6.5×103 5.1×10-5 C-14 4.9×10-5 Cs-135 5.3×10-6 Cl-36 2.5×10-6
RS1 1.7×103 3.1×10-2 C-14 3.1×10-2 I-129 9.5×10-4 Cl-36 4.6×10-4
RS2 1.1×104 1.1×10-2 C-14 1.0×10-2 I-129 9.4×10-4 Cl-36 4.5×10-4
RS3 7.1×104 1.5×10-3 I-129 1.0×10-3 Cl-36 4.4×10-4 Cs-135 7.4×10-5
RS3g 7.1×104 1.5×10-3 I-129 1.1×10-3 Cl-36 4.5×10-4 Pa-231 2.5×10-4

（注：核種固有放出比最大値の出現時期は核種毎に異なっている）


規制拘束値との比較

  • 図18 キャプション　　「〇〇シナリオの計算ケース」としないとわかりにくい。原典通りに固執すると、日本人への配慮が足らなくなる。
  • → 赤堀さんが図18の表題を詳しくすることで対応してくれた。多謝。


図18 2009年のKBS-3V安全解析において実施された欠陥キャニスタシナリオ、岩石せん断/地震シナリオ、緩衝材劣化シナリオ、ガスの影響を受ける放出シナリオで選択されたケースの総放出比の最大値と総放出比の発生時期

地圏-生物圏の境界面を通じた放射性核種の最大放出率に関する拘束値に関して、核種固有の放射能の放出量とそれぞれの拘束値の間の比の合計は「1」未満である。これらの拘束値は、放射性防護基準の項目にあるように、将来の数千年を超えた期間に適用する。図18に、解析された総放出率比の最大値と、2009年のKBS-3V安全解析で検討された計算ケースのサブセットにおけるそれらの発生時期を示した。

放出率比の最も高い値は、岩石剪断/地震シナリオ（AD-I）の計算ケースRS1において発生する。計算ケースRS1では1000年後に定置孔を横切る剪断運動がおこり、キャニスタが破損する。地下水組成は低濃度/汽水であるが、地下水流動は高い流量条件（移行抵抗WL/Q=5000 yr/m）となっている。この「What-If」ケースにおける総放出率比最大値3.1×10-2（上表参照）においても、図18にあるように、規制ガイドライン（「1」）より低い値となっている。

しかしながら、RS1の計算ケースにおいても、キャニスタの破損は一つとしており、複数のキャニスタ破損が生じる事象に関しては、今後の検討事項の一つとなっている。


線量評価シナリオの解析結果

  • スパゲッティのように説明するのではなく、適宜「見出し」をつけて区切りを入れる必要がある。
  • 評価結果のページと、方法論ページで内容が重複するので、切り分けを再考する必要がありそう。
  • 最初に結論を示すのなら、BSA-2009の図10-1,-2がベストかも。先にこれらを見せて、どうやってこれを作ったかを説明するというやり方。

STUK指針（案）YVL D.5では、最も被ばく量の多い個人に関する年間線量と、処分場から放出した核種の放射能にさらされる可能性がある比較的大きな人々のグループに関する年間線量について拘束値を規定している。セーフティケースにおいて、年間線量評価では、ICRP Pub. 101（2007年）が示す「代表的個人」の受ける線量評価方法の概念を採用している。最も被ばく量の多いグループの代表的個人とそれ以外の被ばくを受けた人々とに関する年間ランドスケープ線量の最大値（Egroup及びEpop）を計算している。Egroup及びEpopの線量は、被ばくを受けた人間集団に属する様々な個人の間の年間ランドスケープ線量の分布（線量分布）を基に導出している。

  • （Egroup）最大被ばくグループの1人の代表的個人：当該最大被ばくグループ内の全ての人物に関する平均ランドスケープ線量
  • （Epop）被ばくを受ける人間集団に属するその他の代表的個人：被ばくを受けた人間集団から最大被ばくグループを除外した人々の平均ランドスケープ線量

「シナリオ」の項で示した線量評価基本シナリオ（中間概要報告書で実施に解析された唯一の線量評価シナリオ）においても、個別の計算ケース（生物圏計算ケース）を用いた解析を実施している。


Figure 5-3 of BSA-2009

中間概要報告書では、生物圏計算ケースを「現実的な線量評価ケース」と「感度線量評価ケース」の2つのタイプに分類している。

中間概要報告書では、3件の現実的な線量評価ケースを定義し、これらの線量評価ケースは図12にあるようにキャニスタを定置するパネルに対応している。3件の現実的生物圏計算ケースの名称は以下の通り。

  • 現実的（放出パターン）-A
  • 現実的（放出パターン）-B
  • 現実的（放出パターン）-C

中間概要報告書では処分場レイアウトの3つの異なるパネルに定置したキャニスタから核種が放出された場合の帰結を評価するものとなっている。

FIXME 図12のRealistic-A,B,Cは、パネルA,B,Cと対応しているに過ぎない。「つまり、パネルＡの現実的放出パターン」。「現実的-A」と訳すと、現実的な計算がA,B,Cの３種類あるように誤解されてしまう。それぞれのパネルごとに計算しているだけということを説明すればよい。

  • 処分場全体を３つのパネルに分けて計算している。パネルＡ～Ｃまでを一回の計算で済ませればいいのに。分割している理由は単に計算量の問題かもしれないが、ポシヴァ社報告書での説明が見つからない。
  • 上記の「現実的-A」は、パネルＡについての計算のことである。「保守的-A」とか、「悲観的-A」という計算もやるのかもしれない。が、中間概要報告書の取りまとめ時点では未実施なのだろうか？BSA-2009の表5-1を見て初めてわかった。「現実的-A」では誤解される。
  • BSA-2009（Posiva 2010-03）のTable 5-1を見ると、Realistic release patternとAlternative release patternがある。これらが、上で言う「現実的な線量評価ケース」と「感度線量評価ケース」に相当するのか？


Figure 5-4 of BSA-2009


Figure 7-3 of BSA-2009

Figure 7-3 of BSA-2009注）生物圏オブジェクトの色分けの凡例はBSA-2009 Fig.7-2を基に追記した。

パネルＣより放出した核種が、生物圏に達するまでの時間と放出点の評価結果を、BSA-2009報告書のFigure 5-4に示している。

そうした放出点の分布にあわせて、生物圏オブジェクトをBSA-2009報告書のFigure 7-3に示すように配置している。

  • 24 forest sub-objects, 19 wetland sub-objects, 15 cropland sub-objects, 11 lake subobjects, 29 river sub-objects and 68 coast sub-objects.
  • （訳）24個の森林サブオブジェクト、19個の湿地サブオブジェクト、15個の耕作地サブオブジェクト、11個の湖サブオブジェクト、29個の河川サブオブジェクト、そして68個の沿岸サブオブジェクト（合計166個のサブオブジェクトで構成）。

この図では、キャプションで示すように処分場パネルから漏洩した核種の放出地点をマル印で示し、核種の放出量に比例しマル印の大きさを変えている。Realistic release patternでは、Tankarienjärvi（同図では湖となっている）に、パネルA起源の核種の14%、パネルＢ起源の94%、パネルＣ起源の71%が放出する。（Table 5-1を参照）

Tankarienjärviの生物圏オブジェクトは、西暦2020～3020年まではバルト海オブジェクト、西暦3520年～12520年は湖オブジェクトである。（BSA-2009, Table 7-1を参照）


Table 7-6 of BSA-2009

中間概要報告書において、ランドスケープ線量は、9件の処分場計算ケース（過渡な保守的な計算ケースは回避されている）と3件の現実的生物圏計算ケースの組み合わせによる、27通りについて求めている。

FIXME この27通りは、現実的ケースななのか。それとも感度解析ケースも含んでいるのか。

Egroupの範囲は、約5×10-7～3×10-5 mSvであり、Epopの範囲は約10-8～5×10-6 mSvであった。

処分場パネルＡ～Ｃのそれぞれについて実施した9件の処分場計算ケースから、基本処分場計算ケース「Sh1」と、最も線量が高い結果となった処分場計算ケース「Sh4Q」のランドスケープ線量（Egroup及びEpop）を以下の表に示す。Sh4Qは、キャニスタ欠陥シナリオDCS-II（図15）において、キャニスタ貫通孔が4mmであり、低濃度/汽水の地下水組成と高い流量（WL/Q=5000 yr/m）の計算ケースである。

以下の2つの表の列名として記載されている、FI、WI、I-EEの意味は以下の通りである。

  • FI:食物の摂取による線量最大値への寄与、
  • WI:水の摂取による線量最大値への寄与
  • I-EE:吸入及び外部被ばくによる線量最大値への寄与


[size=120%]■ 最も被ばく量の大きいグループの代表的個人に関する年間ランドスケープ線量の最大値（Egroup） [/size]


（BSA-2009のTable 7-7相当、概要報告書のTable 7-5に相当）

ケース Egroup (mSv) 年 FI(%) WI(%) I-EE(%) C-14 Cl-36 I-129
パネルA
Sh1 7.9×10-7 11920 94 6 0 0 46 54
Sh4Q 1.4×10-5 6570 96 4 0 99 0 0
パネルB
Sh1 1.6×10-6 11870 99 1 0 0 42 58
Sh4Q 1.2×10-5 11820 99 1 0 0 47 53
パネルC
Sh1 3.9×10-6 11870 100 0 0 0 41 59
Sh4Q 3.1×10-5 11820 100 0 0 0 45 55

FI：線量最大値に対する食物の摂取の寄与WI：線量最大値に対する水の摂取の寄与I-EE：線量最大値に対する吸入被ばく及び外部被ばくの寄与


[size=120%]■ それ以外の人々の代表的個人に関する年間ランドスケープ線量の最大値（Epop）[/size]


（BSA-2009のTable 7-8相当、概要報告書のTable 7-6に相当）

ケース Epop (mSv) 年 FI(%) WI(%) I-EE(%) C-14 Cl-36 I-129
パネルA
Sh1 1.2×10-7 3970 33 67 0 84 2 14
Sh4Q 4.7×10-6 3970 32 68 0 94 1 5
パネルB
Sh1 2.0×10-8 12020 31 69 0 2 77 21
Sh4Q 2.0×10-7 3570 0 100 0 0 1 99
パネルC
Sh1 2.9×10-8 3570 0 100 0 100 0 0
Sh4Q 4.5×10-7 3920 0 100 0 95 1 4

FI：線量最大値に対する食物の摂取の寄与WI：線量最大値に対する水の摂取の寄与I-EE：線量最大値に対する吸入被ばく及び外部被ばくの寄与

考察 （仮題）

　上記結果についてのいくつかの特徴を以下に記す。

  • 一般にランドスケープ線量Egroupの最大値は、生物圏評価期間（少なくとも数千年間）の終わり頃に現れる。これは、C-14の地圏 → 生物圏への移行フラックスの最大値が5000年頃（Sh1では6600年、Sh4Qでは3200年（RNT-2008報告書表7-3より））に現れ、その後、Cl-36とI-129のフラックスが増加するためである。
  • ランドスケープ線量Epopの最大値は、3500～4000年頃に現れる。これは、Epopに対して支配的な核種C-14が水消費量に関係し、その頃に海から陸地に変化する地形変化によって河川の面積が小さくなり、濃度が高くなる傾向になるためである。
  • Egroupの線量は、食物の経口摂取の被ばく経路が支配的となる。

求められたランドスケープ線量Egroupの最大値3.1×10-5 mSvは、STUKの安全指針案で示された線量拘束値0.1 mSvを満たしており、同様に求められた最大のEpop線量（4.7×10-6 mSv）についても、0.001 mSv（=1.0×10-3 mSv）の線量拘束値を満たしている。

規制拘束値との比較


sa/psc2009i/showcase.1300157193.txt.gz · 最終更新: 2011/03/15 11:46 (外部編集)