東濃地科学センター：高レベル放射性廃棄物処分研究の最前線

東濃地科学センター：高レベル放射性廃棄物処分研究の最前線

安全な地層処分実現に向けた研究拠点

高レベル放射性廃棄物、それは原子力発電に伴い発生する、非常に強い放射能を持つ廃棄物です。この廃棄物の処分は、原子力発電を利用する上で避けては通れない課題であり、将来世代に負の遺産を残さないためにも、安全かつ確実な処分方法が求められています。
その解決策として期待されているのが「地層処分」です。地層処分とは、地下深くの安定した岩盤中に、人工バリアと天然バリアの二重の防護で高レベル放射性廃棄物を閉じ込め、長期にわたって人間社会から隔離する処分方法です。
岐阜県土岐市にある東濃地科学センターは、この地層処分の研究を行う、日本原子力研究開発機構の施設です。地下数百メートルに及ぶ坑道を利用し、実際の環境に近い条件下で、地層の特性や人工バリアの性能評価など、様々な研究開発が進められています。
東濃地科学センターの研究活動は、地層処分の信頼性を高め、その安全性を科学的に証明するために不可欠です。ここでは、長年にわたる研究で蓄積されたデータや知見に基づき、地層処分技術の確立に向けて、日々、研究開発が進められています。

地下環境の調査と分析

– 地下環境の調査と分析岐阜県瑞浪市にある東濃地科学センターでは、高レベル放射性廃棄物の地層処分研究の一環として、地下深くの環境調査を行っています。 具体的には、実際に地下に坑道を掘削し、様々な調査や試験を実施しています。調査対象となるのは、地下水の流動や水質、岩盤の特性などです。地下水については、ボーリング孔を用いて地下水を採取し、その流速や方向、水質を分析します。また、採取した地下水に含まれる放射性物質や化学成分を分析することで、地下水の水質や年代を推定することも可能です。岩盤については、その強度や透水性、熱的性質などを調べるために、様々な試験が行われます。例えば、岩盤サンプルを採取して圧縮試験や透水試験を実施したり、坑道内で掘削した孔を利用して岩盤の熱伝導率を測定したりします。これらの地下深くで得られた調査結果は、地表で行われた調査結果と詳細に比較検討されます。これにより、地下環境全体の構造や特性、さらには地下水と岩盤の相互作用をより正確に把握することができます。これらの調査・分析で得られたデータは、高レベル放射性廃棄物の地層処分における安全性を評価するために活用されます。具体的には、地下水による放射性物質の移動の可能性や、長期にわたる岩盤の安定性を評価する上で重要な情報となります。

広域地下水流動の解明

地層処分においては、地下深くへの放射性廃棄物の埋設が検討されています。その安全性評価においては、広範囲にわたる地下水の動きを把握することが非常に重要です。東濃地科学センターでは、広域地下水流動に関する調査・解析技術の開発に力を入れています。
地下水は、雨や雪として地表に降った水が地下に浸透し、長い年月をかけてゆっくりと地層の中を流れています。そして、地層の構造や特性の影響を受けながら、最終的には湧き水となって再び地表に出たり、海に流れ出たりします。
この地下水の動きを正確に予測することは、放射性物質の長期にわたる閉じ込め性能を評価する上で欠かせません。なぜなら、地下水が放射性廃棄物と接触すると、放射性物質が溶け込み、地下水の流れに乗って遠くまで運ばれる可能性があるからです。
東濃地科学センターでは、広域地下水流動の解明に向けて、地下水の流速や流れの方向、水質などを調査しています。そして、得られたデータに基づいてコンピュータシミュレーションを行い、地下水の動きを三次元的に再現することで、より正確な予測に努めています。これらの研究成果は、地層処分の安全性を確保するために大きく貢献すると期待されています。

長期的な地質環境変化の予測

– 長期的な地質環境変化の予測

原子力発電から生じる高レベル放射性廃棄物は、その危険性が消え去るまで、数十万年という気の遠くなるような長い期間、安全に隔離する必要があります。そのためには、地下深くに建設される施設、すなわち地層処分施設に、廃棄物を封じ込める方法が有効と考えられています。しかし、このような長期にわたる計画においては、地層処分施設の安全性を左右する地質環境の変化について、しっかりと見通しておくことが欠かせません。

岐阜県土岐市にある東濃地科学センターでは、過去の地球の歴史を紐解くことで、未来に起こりうる地質環境の変化を予測する研究が進められています。具体的には、過去の気候の変動や、地震や火山活動などの地殻の動きに関する情報を詳細に分析し、そのデータに基づいて、長期的な地質環境変動を予測する技術の開発に取り組んでいるのです。

このような研究によって得られた成果は、地層処分施設の建設と運用にあたり、その安全性を長期的に確保するための対策を検討する上で非常に重要な役割を果たします。例えば、将来予測される地震の規模や頻度、地下水の流れの変化などを考慮することで、より安全で信頼性の高い地層処分施設の設計が可能になるのです。

国内の地層処分研究への貢献

岐阜県瑞浪市にある東濃地科学センターは、実際の地下環境に近い大深度地下研究所を有し、そこで得られた貴重な研究成果は、国内の地層処分研究に大きく貢献しています。

例えば、北海道幌延町では、東濃地科学センターで培われた知見や技術を活かし、結晶質岩と呼ばれる岩盤を対象とした深地層研究が進められています。また、茨城県東海村の東海研究開発センターでは、高レベル放射性廃棄物の地層処分に向けた研究開発が行われていますが、ここでも東濃地科学センターの成果が重要な役割を果たしています。

このように、東濃地科学センターは、国内の他の研究機関と連携しながら、地層処分技術全体の信頼性を高めることに貢献しています。さらに、国の安全基準策定や、事業者が最終的に実施する処分事業においても、東濃地科学センターの研究成果は重要な基盤情報として活用されることが期待されています。