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放射性廃棄物の減容・有害度低減のため、使用済核燃料中に含まれる長寿命放射性核種のうち、マイナーアクチノイドを加速器駆動システム(ADS)で核変換する技術の開発が進められており、その炉心における照射中の窒化物燃料のふるまいを理解することが必要である。そこで、窒化物燃料物性データベース、9Cr-1Moフェライト鋼(T91鋼)被覆管、Pi-Bi冷却材の物性、各種モデル式を組み込んだFEMAXI-7を基にした窒化物燃料ふるまい解析モジュールを開発し、いくつかの変数をパラメータとした試計算を実施した。その結果、その優れた熱伝導度により照射挙動が極めて安定することが判明した。しかし、核種変換に伴うHe放出による内圧増加、低温での窒化物燃料ペレットの低クリープ性、T91鋼被覆管の873K以上での高クリープ性などから、燃料ペレット-被覆管間機械的相互作用(PCMI)の増加による被覆管健全性が担保できるかがADSの燃料設計における懸念事項であることを見出した。, Transmutation of minor actinides in the form of nitride fuel by the accelerator driven system has been developed to reduce the radiotoxicity and volume in the radioactive wastes. Nitride fuel behavior under irradiation condition is necessary for its design and development. Nitride fuel performance analysis module based on light water reactor fuel performance code, FEMAXI-7, was developed by introducing fundamental properties of nitride pellet, 9Cr-1Mo ferrite cladding, and Pi-Bi coolant. As a result of test analysis with this module, we have understood that the nitride fuel shows excellent behavior under irradiation due to its high thermal conductivity. We found that, however, it may be a main concern that fuel cladding integrity is maintained during irradiation in which pellet-cladding mechanical interaction is increased by He gas release, low creep rate of nitride pellet at low temperatures, and high creep rate of cladding above 873 K., 著者所属: 日本原子力研究開発機構(JAEA), JAEA-Data/Code 2019-023

日本原子力研究開発機構が計画している研究施設等廃棄物の浅地中埋設処分施設では、個々の埋設対象廃棄物の放射能濃度が許可を受けた最大放射能濃度を超えないこと及び埋設対象廃棄物における総放射能量が許可を受けた総放射能量を超えないことが必要となる。このため、個々の埋設対象廃棄物の放射能量が、埋設する総物量の観点から過度に保守的な評価とならないことが重要となり、特に数量が多いく放射能濃度が極めて低いトレンチ埋設処分対象廃棄体については、その放射能濃度の下限値をクリアランスレベル程度まで評価することが望まれる。本報では、これまでの試験研究炉における放射能濃度の評価方法の検討結果から、非破壊外部測定法の適用が想定されているCo-60, Cs-137, Nb-94, Ag-108m, Ho-166m, Eu-152, Eu-154等のgamma線放出核種については、モデル計算等によりその 成立性を検討し、最も測定が難しい鋼製角型容器に収納した場合においてもこれらの核種をクリアランスレベル以下まで測定可能な見通しを得るとともに、その結果に基づき当該装置に必要な性能と基本システムを整理した。, JAEA has planed the near surface disposal of LLW generated from research, industrial, and medical facilities. Maximum radioactivity concentration of each waste and total radioactivity of disposed wastes are needed to be less than the permitted values in the license of disposal facility. Thus, it is important not to evaluate the radioactivity of each waste in unduly conservative ways so as to dispose of the total amount of the waste that is originally planned. Accordingly, the detection limit is required to be as low as the clearance level for the very low level radioactive waste planned to be disposed of trench-type. In this report, the feasibility of the non-destructive assay method is studied by model calculations for gamma emitters. It is confirmed that the detection limit less than the clearance level can be achieved as regards the box type metal container that is difficult to measure. This report summarizes the requirements for the non-destructive measuring equipment., 著者所属: 日本原子力研究開発機構(JAEA), JAEA-Technology 2018-018

日本原子力研究開発機構では、研究施設等から発生する低レベル放射性廃棄物を対象とした浅地中埋設処分における廃棄体確認に向けて、廃棄体に含まれる放射性物質の種類ごとの放射能濃度評価方法を構築しておく必要がある。このため、試験研究炉であるJRR-2及びJRR-3の保管廃棄物をモデルに、放射性核種(H-3, C-14, Cl-36, Co-60, Ni-63, Sr-90, Nb-94, Tc-99, Ag-108m, I-129, Cs-137, Eu-152, Eu-154, U-234, U-238, Pu-239+240, Pu-238+Am-241及びCm-243+244)を対象とした放射化学分析データに基づき放射能濃度評価方法の検討を行った。検討の結果、相関係数やt検定により対象核種とKey核種の相関関係を確認することでスケーリングファクタ法を適用できる見通しを得た。また、分散分析検定(F検定)によるグループ分類の要否を確認することでJRR-2及びJRR-3施設共通のスケーリングファクタを適用できる見通しを得た。スケーリングファクタ法の適用の見通しが得られなかった核種については、平均放射能濃度の裕度を確認することで平均放射能濃度法を適用できる見通しを得た。これらの結果は、放射能濃度評価方法を構築する雛形として今後の検討に適用可能である。, It is necessary to establish evaluation methodology of radioactivity concentrations of each radionuclide in waste packages for operation of the Near-surface Trench disposal and Sub-surface Pit disposal facility in near future, which has been preparing for low-level radioactive wastes generated from research facilities in JAEA. The radionuclides containing in waste packages generated from both JRR-2 and JRR-3, which are H-3, C-14, Cl-36, Co-60, Ni-63, Sr-90, Nb-94, Tc-99, Ag-108m, I-129, Cs-137, Eu-152, Eu-154, U-234, U-238, Pu-239+240, Pu-238+Am-241, Cm-243+244, were evaluated their density based on radiochemical analysis data, and the Evaluation Methodology of the Radioactivity Concentration such as Scaling Factor method and mean activity concentration method was studied in this report., 著者所属: 日本原子力研究開発機構(JAEA), JAEA-Technology 2018-001

日本原子力研究開発機構が計画している研究施設等廃棄物のトレンチ埋設処分施設は、第二種廃棄物埋設事業規則に規定された廃棄物埋設施設及び廃棄体等の技術上の基準に適合していることが求められる。技術上の基準の一つには、「廃棄物埋設地は、土砂等を充填することにより、当該廃棄物埋設地の埋設が終了した後において空隙が残らないように措置すること。」とされている。また、「容器内に有害な空隙が残らないようにすること」が要求される。そのため、埋設事業センターでは、研究施設等廃棄物のトレンチ埋設処分施設においてこれらの技術上の基準に適合させるため、容器内の有害な空隙を管理した上でトレンチ埋設処分施設全体(廃棄物埋設地)での空隙が残らないものとして技術基準に適合させるものとする。本報告では、トレンチ埋設処分で金属製角型容器を使用する場合、容器内の空隙を砂を充填することで低減させることを想定した砂充填試験等を行い、充填する砂の特性、砂充填時の加振条件及び対象廃棄物への砂充填特性を調査・取得した。, JAEA plans to install disposal facilities for radioactive waste arising from research institutes. It must meet the technical standards specified in the relevant rule. One technical standard is that the disposal facilities shall be performance so as not to be left with the voids after the backfilling with soil. Additionally, the rule also requires this radioactive waste be enclosed in a container in which no harmful voids remain. In order to contribute to the development of a method that adapts the disposal facilities to these technical standards, JAEA adopts a waste conditioning artifice that aims for reducing a quantity of voidage in each waste container by a vibration filling method using sandy soil, providing with average void ratios inside the disposal facilities being adequately controlled. In this reports, filling property tests are conducted in the light of filling sand characteristics, types of metal waste and vibration conditions., 著者所属: 日本原子力研究開発機構(JAEA), JAEA-Technology 2017-031

日本原子力研究開発機構では、国内の研究施設などから発生する低レベルの放射性廃棄物(以下、「研究施設等廃棄物」という)の浅地中埋設処分を計画している。本稿は、研究施設等廃棄物のトレンチ処分施設における地下水シナリオの評価において、トレンチ処分施設からの放射性物質の浸出モデルとして、放射性物質が廃棄物から一定の溶出率で処分施設内の充填土層へ溶出するモデルを開発し、これを用いて線量及び基準線量相当濃度の評価を実施した。この線量評価結果とこれまで用いられてきた分配平衡モデルの線量を比較し溶出の影響を評価した。また、トレンチ処分対象で安定5品目以外のセメント固化体等は、遮水層を設置したトレンチ処分施設に処分することを想定しており、この遮水層による浸透水量の低減効果をパラメータとしてトレンチ処分施設における地下水シナリオの線量及び基準線量相当濃度への影響を評価した。, Japan Atomic Energy Agency is planning for the near surface disposal of low level radioactive wastes generated from research, industrial and medical facilities industry in Japan. This document provides the values of radioactivity concentrations equivalent to dose criterion for trench-type disposal. These values are derived based on the safety assessment for ground water scenarios by using a model which describes the release of radionuclides from wastes to a cover soil caused by elution. These concentrations are compared with the one calculated by a model that describes the nuclide release mechanisms as solid-liquid partitioning equilibrium. Additionally, the change in the concentrations is evaluated when the amount of water percolating into a disposal facility varies., 著者所属: 日本原子力研究開発機構(JAEA), JAEA-Technology 2017-001