TURVA-2012(フィンランド)
Safety Case for the Disposal of Spent Nuclear Fuel at Olkiloto - Synthesis 2012
December 2012, Posiva 2012-12, Posiva Oy
どのような廃棄物を、どのような場所に、どのような方法で処分する場合の安全評価なのか…
現在運転中の原子炉(BWR、VVER440)、現在建設中の原子炉(EPR)、及び計画中の原子炉(炉型未定であるが、TURVA-2012セーフティケースではEPRと仮定)の計6基から生じる使用済燃料を対象としている。TURVA-2012セーフティケースで仮定されている使用済燃料の総量は9,000tUである )。
使用済燃料は、鋳鉄製インサートと銅製オーバーパックによって構成されるキャニスタに封入される(図4)。全てのキャニスタ・タイプの外径は1.05 mで、高さは3.5 m~5.2 mの範囲にある。
ポシヴァ社は、キャニスタの設計目標を、全てのキャニスタが定置時に損傷のない状態にあること、また数十万年間の期間にわたりこの損傷のない状態を維持することとしている。しかしながらポシヴァ社は、1ヶ所の初期貫通欠陥を伴う1体または数体のキャニスタが、その欠陥が検知されずに定置される可能性を全面的に排除することはできないとしており、欠陥を伴うキャニスタの数は、4,500体のキャニスタのうちの1体と仮定している。
フィンランドでは、2001年の政府による原則決定 )により、使用済燃料の処分がユーラヨキ自治体のオルキルオト・サイトに建設される地層処分場で行われることが明記された。
オルキルオト島は、フィンランド南西部の沿岸部に位置する面積が約10 km2の島である(図5)。オルキルオト島は、地下特性調査施設(ONKALO)の建設も含め、25年以上にわたり、使用済燃料処分候補サイトとして調査されてきた。処分場が位置する地下400~500mには、良好かつ予測の比較的容易な基盤岩及び地下水条件が見いだされることがわかっている。オルキルオト・サイトが地層処分に適している点として、以下が挙げられている。
フィンランドでは、2001年の政府による原則決定により、使用済燃料の処分はKBS-3概念に基づいて行われることが明記された。KBS-3概念は、1980年代初期にスウェーデンの使用済燃料の処分策として考案されたものである。この概念は、多重バリアシステムに使用済燃料を処分するものであり、人工バリアと、母岩によってもたらされる天然バリアによって構成される。ポシヴァ社が建設許認可申請書に示したレファレンス設計は、定置孔に1体の使用済燃料キャニスタを鉛直方向に定置する方法(KBS-3V)に基づくものであった(図6)。
レファレンス設計では、処分場は、オルキルオトの地下400~450mの範囲にある基盤岩に、定置坑道の床のレベルが単一のものとして建設される。使用済燃料要素は、鋳鉄製インサートを伴う銅製キャニスタに収納される。これらのキャニスタは、定置坑道の床に掘削された定置孔に1体ずつ、鉛直方向に定置される。その上でこれらのキャニスタは、基盤岩からの分離を確保する膨潤性粘土の緩衝材によって取り囲まれる。複数の定置坑道、複数の中心坑道、1本のアクセス坑道、複数の立抗及びその他の地下開口部は、閉鎖後に基盤岩内での自然条件の復旧を促す性質の物質を用いて埋め戻される。(図7)
フィンランドの原子力利用における安全確保のための基本的な枠組みは、原子力法(YEL 990/1987)及び原子力令(YEA 161/1987)によって定められている。原子力廃棄物処分における、処分施設の設計や安全基準等の安全性に関しては、「原子力廃棄物の処分の安全性に関する政令(736/2008)」で法的要件が定められている。政令736/2008に記された法的要件の実際面での履行に関するガイダンス文書を放射線・原子力安全センター(STUK)が定めている。これらのガイダンスでは、フィンランドにおける原子力廃棄物処分に関して提出されるセーフティケースが満たすべき内容、品質及び放射線学的規準に関してSTUKが期待していることが記されている。原子力廃棄物処分に関して適用されているのは、下記の5件である。
予想される変遷シナリオ (少なくとも数千年間) |
|
---|---|
上記の期間より後の期間 |
|
発生の見込みの低い事象 |
|
動植物への放射線影響 |
|
ポシヴァ社は、要件管理システム(VAHA)により、オルキルオトにおける使用済燃料地層処分のためにロバストな設計を開発した。要件管理システム(VAHA)は、次の5つの階層で要件を管理している。