第2章 地質環境の長期安定性
1.日本の地質環境の特性
2.研究の進め方
第3章 地層処分システムの安全評価
1.地層処分システムの安全評価の方法論
2.地層処分システムの安全評価に関わる時間スケール
3.評価指標の設定の考え方
第5章 処分予定地の選定と安全基準の策定に資する技術的拠り所
1.処分予定地の選定に資する技術的拠り所
2.安全基準の策定に資する技術的拠り所
第6章 第2次取りまとめに対する透明性の確保と評価の考え方
1.研究開発の透明性の確保
2.第2次取りまとめに対する評価
第2章 地層処分研究開発の重点課題
1.各研究開発分野の目標
2.各研究開発分野における技術的重点課題
(1)地質環境条件の調査研究
(2)処分技術の研究開発
(3)地層処分システムの性能評価研究
(4)各研究開発を進めるための主要施設
第3章 深部地質環境の科学的研究の重点課題
1.深部地質環境の特性に関する研究
2.深部地質環境の調査技術及び関連機器の開発
3.深部地質環境の長期安定性に関する研究
4.深部地質環境の科学的研究を進めるための主要施設
参考
1.構成員及び開催日
2.高レベル放射性廃棄物処分への取組について
(平成7年9月12日 原子力委員会決定)
3.原子力の研究、開発及び利用に関する長期計画(抜粋)
高レベル放射性廃棄物は原子力発電に伴って発生するものであり、その処分は原子力の開発利用を進める上で避けて通れない問題である。国民各界各層の様々な意見を原子力政策に反映するために開催された原子力委員会原子力政策円卓会議においても、安全を確保した上で国民の理解と信頼を得つつ処分の実施に向けて速やかに計画を進めるよう多くの意見が出され、今日この問題は、国民的な喫緊の課題として極めて重要となっている。原子力委員会は「今後の原子力政策の展開に当たって(平成8年10月)」の中で高レベル放射性廃棄物の処分対策の具体策をできる限り速やかに策定し、これを国民の前にわかりやすい形で明らかにすることを決定した。
わが国では、原子力委員会の「原子力の研究、開発及び利用に関する長期計画(平成6年6月)」(以下、「原子力長計」という。)に示されているとおり、再処理施設において使用済燃料から分離される高レベル放射性廃棄物については、ガラス固化により安定な形態にした後30年から50年間程度冷却のために貯蔵し、その後地下の深い地層中に処分する(以下、「地層処分*」という。)という基本方針に基づき処理・処分することとしている。
また、「原子力長計」では、高レベル放射性廃棄物の処分事業について、2000年を目安に実施主体を設立し、その後処分予定地の選定、サイト特性調査と処分技術の実証、必要な法制度などの整備と安全審査、処分場の建設などを進め、2030年代から遅くとも2040年代半ばまでを目途に操業を開始することとされている。一方、地層処分の研究開発については、地層処分に対する国民の理解を得ていくためにも、研究開発の進捗状況や成果を適切な時期に取りまとめ、研究開発の到達度を明確にしていくこととしている。このため、地層処分研究開発の中核的推進機関として位置付けられている動力炉・核燃料開発事業団(以下、「動燃事業団」という。)は、2000年前までに自らの成果及び関係機関の関連する研究開発などの成果を取りまとめ(以下、「第2次取りまとめ」という。)、公表するとともに、国はその報告を受けてわが国における地層処分の技術的信頼性などを評価することとしている。
高レベル放射性廃棄物の地層処分の研究開発は、従来より進められてきており、動燃事業団は平成4年9月に「高レベル放射性廃棄物地層処分研究開発の技術報告書−平成3年度−」(以下、「第1次取りまとめ」という。)を取りまとめた。この成果について、平成5年7月、当時の原子力委員会放射性廃棄物対策専門部会は、「高レベル放射性廃棄物地層処分研究開発の進捗状況について」(以下、「進捗状況について」という。)を取りまとめ、わが国における地層処分の安全確保を図っていく上での技術的可能性が明らかにされているとの評価を行うとともにその後の研究開発の進め方を示した。これを受けて現在、動燃事業団を中核とする関係機関は、地層処分の研究開発及びその基盤となる深部地質環境の科学的研究を進めているほか、高レベル事業推進準備会においては、事業化計画の策定、実施主体の組織形態や事業資金の検討など、処分の事業化へ向けた諸準備を進めている。
本専門部会は、平成7年9月に設置されて以来、この問題の緊急性に鑑み、早急に、地層処分の技術的事項について具体策を策定し、その内容を国民にわかりやすく提示して理解を得ることが重要との認識の下に、今後の地層処分の研究開発などの進め方について集中的に審議を行ってきた。
第1次取りまとめは、地層処分の技術的有効性に関する総合的評価を行い、わが国における地層処分の安全確保を図っていく上での技術的可能性を明らかにしたものであるが、第2次取りまとめにおいて示される研究開発の成果は、第1次取りまとめの成果を受けてさらに処分の技術的な信頼性を示すとともに、処分事業を進める上での処分予定地の選定、安全基準の策定に資する技術的拠り所を与える極めて重要なものである。本専門部会は、このような認識に立って、第2次取りまとめに向けて今後動燃事業団を中核として関係機関が取り組む研究開発などの進め方、技術的重点課題、及び研究成果についての客観的で透明性のある評価のあり方などについて鋭意審議を進めてきた。
地層処分は、地下深部が有する長期の安定的地質環境中に高レベル放射性廃棄物を埋設することにより、極めて長期にわたってそれが人間環境に有意な影響を及ぼさないようにする有効な方法とされ、わが国のみならず関係各国においてその実現に向けて各般の施策と関連の研究開発が進められている。本専門部会は、このような内外における地層処分に係る研究開発の進捗状況や、基盤となる深部地質環境の科学的研究の成果あるいは変動帯に位置するという日本列島の地質環境の特性などを考慮しつつ審議を行った。また、国民の理解と信頼が得られるよう、その進捗に応じて成果の公表に努めるとともに、関係機関が連携し速やかにこの推進を図るよう、研究開発の進め方について審議した。
以上のような考え方の下に、この度、本専門部会として審議結果を取りまとめ、喫緊の課題になっている高レベル放射性廃棄物の処分に係る技術的事項について国民に公表するとともに、関係機関に提示することとした。
本報告書は、2部構成とし、第1部では、地層処分をわが国に適用していくにあたって基本となる技術的考え方と第2次取りまとめに盛り込まれるべき事項を示し、第2部では第2次取りまとめに向けて実施すべき技術的重点課題を示した。また、本報告書の作成にあたっては、できるだけわかりやすくすることに努め、多くの資料や用語解説を添付した。
なお、現在、原子力委員会高レベル放射性廃棄物処分懇談会において、高レベル放射性廃棄物処分の円滑な実施への具体的な取組みに向けて、主として社会的・経済的側面について幅広い審議が進められている。
高レベル放射性廃棄物は、当初は放射能が高く発熱量も高い状態にあるが、30〜50年で埋設可能な発熱量となり、含まれる大部分の放射性物質の放射能は数百年の間に急速に減少する。一方、一部の放射性物質は放射能は低いものの寿命が長いため、長期にわたって放射能が存在する。
地層処分は、このような特徴を有する高レベル放射性廃棄物をガラス固化体という安定な形態とし、人の生活圏から離れた深地層中にそれを安全に埋設することによって、人間環境に有意な影響を及ぼさないようにする措置である。
深部の地質環境は、極めて長期の地質学的時間にわたり安定であると考えられている。したがって、処分場として適切な地点を選べば、放射能レベルが高い期間や、その後の期間においても、埋設された廃棄物が人間環境に有意な影響を及ぼさないようにすることができると考えられる。この際、深地層に存在すると想定される地下水の中に放射性物質が溶出する可能性について考慮しておくことが重要であり、このために多重の防護系(多重バリアシステム)を設けるのが基本的な考え方である。この考え方は高レベル放射性廃棄物の地層処分を検討している各国に共通のものである。
本専門部会は、動燃事業団が関係研究機関の協力を得て2000年前までに公表することとしている第2次取りまとめに向けて、基本となる技術的考え方と第2次取りまとめに盛り込まれる事項及び第2次取りまとめに向けて実施すべき技術的重点課題について以下のとおり審議した。
まず、地層処分の技術的信頼性に深く関わる地質環境の長期安定性について、とくに変動帯に位置するわが国の地質学的条件を念頭に、地層処分による安全確保に関連する時間スケールについて審議した。次に、地層処分システムの長期間にわたる安全性を解析評価するにあたり、その方法論、とくに時間の経過に対応させた評価と安全指標をどのように考えるべきかを審議した。
さらに、処分場の管理について技術的な観点から審議するとともに、処分事業を進める上での処分予定地の選定や安全基準の策定などに際して技術的拠り所とするために第2次取りまとめに盛り込むべき技術的事項について審議した。また、第2次取りまとめが広く国民に理解され信頼を得るために考慮すべき研究開発の透明性や評価のあり方についても審議した。
最後に、第2次取りまとめにあたっての技術的重点課題を具体的に審議した。これについては本報告の第2部にまとめて示した。
以下に本報告の概要を示す。
1.地質環境の長期安定性
わが国は変動帯に位置しているが、天然現象の中で、地震・断層活動、火山・火成活動などの急激な現象については、これまで長期にわたり限られた地域で起こっており、活動及び活動範囲の移動は規則的に推移しているため、その影響を受けない地域の地下深部に処分施設を設置することが可能と考えられる。また隆起・沈降・侵食、気候・海水準変動などの緩慢・広域的現象については、その変化の規則性が過去の地質学的記録から類推できるため、長期にわたりこれらの影響や範囲を推定することが可能と考えられる。このような考え方に基づき、天然現象が地層処分システムへ及ぼす可能性のある影響の性質やその範囲に関する知見を得るための研究の進め方について示した。
2.地層処分システムの安全評価
第1に、地層処分システムの安全評価にあたって、高レベル放射性廃棄物による人間環境への放射線の影響について、地下水を介して人間に影響が及ぶ場合と、将来の人間活動あるいは天然現象により人間と高レベル放射性廃棄物との物理的距離が接近する場合の2つを考えておくことが必要であることを示した。
第2に、地層処分システムの安全評価を行う際の時間スケールについて、人間環境の長期的な変化、地質環境の長期安定性及び放射線源としての高レベル放射性廃棄物の特性の観点から検討し、第2次取りまとめにおいては、地層処分システムの安全評価として時間スケールを限ることなく放射線量の評価を行うことが適切であることを示した。
第3に、安全評価の指標として、放射線量を基本とし、それに対応した線量基準としては諸外国の例を参考とすべきことを示した。また、遠い将来については天然の放射線レベルに有意な影響のないことを確認するための補完的評価指標についても検討すべきであることを示した。
3.処分場の管理
処分場の地質環境と地層処分システムの状態を監視し安全性を確認するため、建設から閉鎖までの各段階に取得すべき情報、計測方法、所要の措置などの処分場の管理に係る技術的検討を行うべきことを示した。
4.処分予定地の選定と安全基準の策定に資する技術的拠り所
予定される処分事業に第2次取りまとめの成果を適切に反映し事業の安全かつ円滑な推進に資することが重要であり、とくに、処分予定地の選定及び安全基準の策定に資する技術的拠り所について、第2次取りまとめに盛り込まれるべき項目を整理して示した。
5.第2次取りまとめに対する透明性の確保と評価の考え方
第2次取りまとめに向けた今後の研究開発の推進にあたって、国民の理解と信頼を得つつその推進を図るために、研究開発の進捗に応じて成果を積極的に公表するとともに国際的なレビューを受けるべきことを指摘し、第2次取りまとめに対する国による評価のあり方を示した。
6.第2次取りまとめにあたっての技術的重点課題
第2次取りまとめの成果が、わが国における地層処分の技術的信頼性を示すとともに、その後の研究開発及び処分事業の推進に適確に反映されるため、地層処分研究開発及びその基盤となる深部地質環境の科学的研究について個別目標と重点課題を具体的に示した。
また、動燃事業団を中核として関係研究機関が適切な役割分担と協力の下に、2000年の第2次取りまとめに向けた協力を一層強化すべく「研究調整委員会」(仮称)を発足させることとし、総力を挙げて研究開発を加速して進める必要があることを強調した。また、海外との緊密な研究協力、研究成果の平易で積極的な公表、研究施設の充実、人材の養成などの必要性についても指摘した。
第2章 地質環境の長期安定性
1.日本の地質環境の特性
天然現象の中には、地震・断層活動や火山・火成活動のように急激かつ局所的な現象と、隆起・沈降・侵食及び気候・海水準変動のように緩慢かつ広域的な現象があり、それぞれ地下深部の地質環境に影響を及ぼしている。前者については、場所によっては地質環境への影響は大きいものの、大きな変形を伴うような影響を及ぼす地域は比較的狭い範囲に限定されており、また過去数十万年の時間スケールでみれば、これらの現象が規則的に起こっていることから、今後十万年程度であれば、その規則性及び継続性からそれらの影響範囲を推論することができると考えられる。他方、後者は、地下水系などに広い範囲で影響を及ぼすが、緩慢かつ広域的であるから、過去数十万年程度について、広域にわたる比較的精確な地質学的な記録が残されている。それらの記録を基に、将来についても十万年程度であれば、その及ぼす影響の性質や大きさ、また影響範囲の移動や拡大の速度などを推測することができると考えられる。
このような天然現象の長期的変化に関する調査研究を進めることにより、急激な現象については、その直接的な影響が及ぶことのない、地層処分にとって安定な地質環境が存在し得ることを示し、緩慢な現象については、それによって生ずる処分施設への直接的及び間接的影響を評価し、必要に応じて適切な技術的対策を講じ得ることを示すことができると考えられる。
したがって、第2次取りまとめに向けては、地下深部環境へのこれらの天然現象の影響の程度とその範囲について事例研究を進め、変動帯に位置する日本においても地層処分にとって十分に安定な地質環境が存在し得ることを明らかにすることが肝要である。
なお、地層処分の観点からは、天然現象そのものを予測するというよりは、その影響が及ぶ範囲について十分な裕度を見込んで推論しておくことが重要であり、その推論の結果と地層処分の安全性の評価との関連を十分に検討し、とくに留意しておくことが必要な現象を見極めておくことが肝要である。
2.研究の進め方
(1)急激かつ局所的な現象
地震・断層活動、火山・火成活動などの急激な天然現象については、地質環境への影響が地域的に限定されることを明らかにすれば、その影響を避けることができる地域を特定することが可能と考えられる。第2次取りまとめでは、これらの天然現象の性質や影響範囲などを調査し、変動帯であってもこれらの影響が及ばないような安定な地域が存在し得ることを示すとともに、天然現象による地質環境の変動の程度を明確にすることが課題である。
1.研究開発の透明性の確保
第2次取りまとめに向けて動燃事業団を中核として関係機関により総合的に進める今後の研究開発の推進にあたっては、国民の理解と信頼を得るために、動燃事業団は研究開発について積極的に成果の公表を行い、その内容について広く意見を求めるなど、研究開発の進捗に応じ国民に向けてわかりやすく情報を提供することが肝要である。また、第2次取りまとめは、国際的な専門家によるビューを受けることとし、レビューの結果は報告書とともに国へ報告し、国の評価を受けるものとする。
2.第2次取りまとめに対する評価
第2次取りまとめを国が評価する際、研究開発の成果が地層処分の技術的信頼性を示すという目標に対し適切に達成されているか否かを客観的かつ透明性をもって明らかにする必要がある。このため、成果の総合的な評価とともに、第2部に示す第2次取りまとめの個別目標に対応する研究領域毎に、研究成果の到達度を適切に評価し、さらに、その後の研究課題と進め方を明らかにすることが重要である。
(1)国による評価のあり方
第2次取りまとめに対する国による評価が、国民に信頼をもって受け入れられるためには、客観的に評価が行われる体制を整えるとともに、積極的に成果を公表し、国民に意見を求めるなどプロセスの透明性を確保することが重要である。評価は、動燃事業団による第2次取りまとめの国への報告を受けて、約1年間をかけて行う。
(2)国による評価の主な項目
第2次取りまとめに対する国による評価の主な項目を以下に示す。
また、地層処分研究開発の基盤として位置づけられる深部地質環境の科学的研究については、その成果が上記地層処分研究開発の研究開発分野毎に、その各研究の進展に応じ、適切に反映されていることが必要である。
第1章 第2次取りまとめに向けた研究開発のあり方
第2次取りまとめに向けた研究開発においては、第1次取りまとめの評価結果と「原子力の研究、開発及び利用に関する長期計画(平成6年6月、原子力委員会)」を踏まえ、わが国における地層処分の技術的信頼性を示すことを目標にするとともに、予定される処分事業のうちでも、緊急を要する処分予定地の選定と安全基準の策定に資するためその技術的拠り所を示すことが重要である。
この目標に対しては、わが国の地質環境の理解と処分に適切な地層の存在、合理的な人工バリアや処分施設の技術的実現性、多重バリアシステムの長期的安全性のそれぞれについて、適切な手法や信頼性の高いデータによって示していく必要がある。
第1次取りまとめの結果、ニアフィールドには放射性物質の移行を抑制する機能が大きく期待できることが明らかにされ、多重バリアシステム全体の性能に占めるその重要性がさらに認識されるようになってきた。すなわち、「高レベル放射性廃棄物地層処分研究開発の進捗状況について(平成5年7月、原子力委員会放射性廃棄物対策専門部会)」(以下、「進捗状況について」という。)では、「第1次取りまとめによって、人工バリア及び処分場を地質環境条件に対応して適切に設計・施工すれば、多重バリアシステムの性能を長期的に保持し得ることが示され、わが国における地層処分の安全確保を図っていく上での技術的可能性が明らかにされた」と評価した上で、適切な設計・施工に関してはとくに人工バリア及びその比較的近傍、すなわちニアフィールドの地質環境条件を精度良く評価することが重要であるとしている。ニアフィールドという比較的狭い範囲に焦点をあてて詳細な研究を行うことは、ニアフィールドの地質環境に関する知見の信頼性を高めるものであり、処分に適切な地質環境の存在を示す上から重要なものである。第1次取りまとめとほぼ同時期に、スウェーデン、フィンランド、スイス、カナダの各国において地層処分システムに関する包括的性能評価報告書が公表され、地質学的特徴はそれぞれ異なるものの、これらの報告書の多くが、適切な地層に人工バリアを構築するという共通した処分概念の下で、ニアフィールドの重要性を認識し、安全を確保する要素としてニアフィールドにおける放射性物質の移行を抑制する性能を重視している。
また、ファーフィールドについては、性能評価においてニアフィールドにより確保される安全性をさらに確かなものとする役割を担うものとして位置づけ、放射性物質の移行の遅延効果や希釈・分散機能について、さらに調査・研究を進め、その概括的評価を行うことが重要である。
一方、地質環境に期待される重要な役割は、放射性廃棄物と人間環境との物理的距離を長期間保持するとともに、多重バリアシステムの性能、とくにニアフィールドの性能にとって重要な長期的安定性や、地下水の流量が小さく化学的に還元性であるなどの条件を長期にわたって維持することである。これらは適切な地層を選定することによって確保することが可能であると考えられることから、わが国における適切な地層の存在可能性について、十分に調査・研究することが重要である。
このような認識に基づき、第2次取りまとめの目標である地層処分の技術的信頼性を示すにあたっては、地層処分の観点からみたわが国の地質環境の特徴を考慮した上で、長期的な安定性を確保し得る適切な地層に構築された多重バリアシステムにおけるニアフィールドの性能を中心とした安全確保の仕組みが妥当であるかどうかを信頼性をもって示すことが肝要である。すなわち、本報告書の第1部の第2章から第5章に示されている事項について適切に研究開発課題を設定する必要がある。
以上から、第2次取りまとめにおいて地層処分の技術的信頼性を示すための研究開発の目標を以下のように設定する。
・地層処分にとって重要な地質環境上の要件を明らかにし、それを満たす地層がわが国において存在する可能性を明らかにすること。その際、処分システムの長期的安全性と技術的実現性にとって必要となる地質環境のニアフィールド特性について、具体的な実測値に基づく知見を整備すること。
・安全性を実現するための信頼性の高い人工バリア並びに処分施設についての設計要件を提示するとともに、これらが現実的な工学技術によって合理的に構築できることを示すこと。
・わが国の地質環境において、ニアフィールドを中心とした処分システムの性能に関し、十分な信頼性をもって評価すること。
地層処分に関する研究開発は、これまで、「高レベル放射性廃棄物の地層処分研究開発の重点項目とその進め方(平成元年12月、原子力委員会放射性廃棄物対策専門部会)」(以下、「重点項目とその進め方」という。)に沿って、1)地質環境条件の調査研究、2)処分技術の研究開発、3)地層処分システムの性能評価研究(以下、「性能評価研究」という。)の3つの研究開発分野に関して進められてきており、「進捗状況について」においてもこれら研究開発分野のそれぞれについてその成果と課題が明らかにされている。したがって、第2次取りまとめにおいても、引き続き上記の3つを具体的目標として総合的に進めることが適切と考えられる。また、3つの研究開発分野のそれぞれの基盤となる深部地質環境の科学的研究についても着実に進めることが肝要である。
なお、これらの相互の関係及び第1次取りまとめから第2次取りまとめ以降にわたる展開の概要を、資料3及び資料4に示すとともに、展開の詳細について資料5及び資料6に示す。
第2章 地層処分研究開発の重点課題
1.各研究開発分野の目標
「地質環境条件の調査研究」では、第1次取りまとめによって、地層処分の観点から見たわが国の地質環境の特徴を示す基礎となるデータが整理されたとされ、さらに信頼性の高いデータの充実を図る必要があるとされている(「進捗状況について」)ことから、第2次取りまとめにおいては、わが国の地質学的特徴を考慮して、実測値から得られる知見に基づき、地質環境についてのより充実した情報の取りまとめを行うと同時に、地層処分にとって重要な地質環境上の要件を整理することが肝要である。地質環境についての情報の取りまとめにあたっては、わが国に広く分布する結晶質岩系と堆積岩系の双方を対象とし、「性能評価研究」や「処分技術の研究開発」においてとくに重要となるニアフィールドの水理、地球化学、物質移動などの特性及びそれらの長期的な安定性の研究に重点をおくことが重要である。
「処分技術の研究開発」では、第1次取りまとめによって人工バリアと処分場の設計・建設・施工などに必要な研究開発の方向が具体的に示されたと評価され、さらに、より高い信頼性を有する技術の確立を目指すことが求められている(「進捗状況について」)ことから、第2次取りまとめにおいては、まず、ニアフィールドの性能を確保できるような信頼性の高い人工バリアについて、その高度化の検討も踏まえ具体的な設計要件を明らかにすることが重要である。この際、「地質環境条件の調査研究」により提供される情報に基づき、人工バリアが設置される周辺の地質環境の条件、及び人工バリア設置後のニアフィールド環境の変化を十分に考慮することが肝要である。また、処分施設については、施設全体にわたる領域の地質環境を視野に入れて、設計要件を検討する必要がある。人工バリアや処分施設の設計要件の検討にあたっては、「性能評価研究」との関連を考慮して、柔軟性をもたせることが重要である。
さらに、人工バリア及び処分施設が基本的には既存の工学技術あるいはその改良によって、設計要件を満たしながら、現実的に製作・施工、建設が可能であることを示すことが肝要である。また、人工バリアや処分施設の設計要件の設定においては、経済的合理性の観点からの検討も重要である。
「性能評価研究」については、第1次取りまとめによって、高レベル放射性廃棄物を人間環境に有意な影響を及ぼすことのないように、安定な深部の地層に埋設するという地層処分の概念がわが国においても有効であることが示されるとともに、多重バリアシステムの性能を評価する方法論が明らかにされ、その解析に必要なモデル体系の基礎が構築されたとしている(「進捗状況について」)。
第2次取りまとめでは、「地質環境条件の調査研究」によって提供される地質環境についての情報、「処分技術の研究開発」によって示される人工バリアや処分施設の設計要件などに基づき、性能評価において考慮すべきシナリオをより詳細に検討し、評価モデルの妥当性を高めていくとともに、信頼性の高いデータを用いてニアフィールド性能を評価することとする。一方、ファーフィールドにおける放射性物質の移行の遅延効果や希釈・分散機能の研究については、ニアフィールドにより確保される安全性をさらに確かなものとする役割を担うという観点から研究を進め、その評価を行うことが重要である。その際、とくにニアフィールドと人間環境との間の主要な地下水移行経路に焦点を当てて知見の向上を図っていく必要がある。さらに、人間環境における放射性物質の移行についても例示的な解析を行い、放射線量を算出して多重バリアシステム全体の安全性を評価しておくことが重要である。
2.各研究開発分野における技術的重点課題
以上に述べたそれぞれの研究開発分野の目標に対応して、今後取り組むべき技術的重点課題及びこれを実施する主要施設の整備について以下に示す。
(1)地質環境条件の調査研究
「進捗状況について」における指摘を踏まえると、第2次取りまとめに向けた主要な重点課題の1つは、深部地質環境のニアフィールド特性に焦点を当てた具体的な知見を整備していくことである。これにより、「性能評価研究」や「処分技術の研究開発」に必要となる地質環境についての情報を提供し、地層処分にとって重要な地質環境上の要件を明らかにし、それを満たす地層がわが国に存在する可能性、さらにはサイト特性の調査項目を明らかにする。
なお、第2次取りまとめ以降においては、サイト特性調査などに反映すべき技術基盤を確立するため、深部地質環境の科学的研究などの成果を活用して、体系的調査技術の整備並びに天然現象による影響評価手法などの信頼性を確かなものとするための研究開発を行う。
(2)処分技術の研究開発
「進捗状況について」における指摘を踏まえると、第2次取りまとめに向けた目標を達成していくための重点課題の1つは、実用化を目指した人工バリア・処分施設の技術的信頼性の向上である。
(3)地層処分システムの性能評価研究
わが国の地質環境について、ニアフィールドを中心とした処分システムの性能を十分な
信頼性をもって評価するために重要となるのは、ニアフィールド性能の評価モデルの妥当性及びニアフィールドの性能評価データの信頼性と品質保証である。
深部地質環境の科学的研究は、地層処分研究開発の基盤となる研究であり、地質環境の特性に関する研究とそのための調査技術の開発及び地質環境の長期安定性に関する研究を中心として行われている。研究の対象は、地下深部の岩盤や地下水の性質、それらのそれぞれの地点での変化、地震活動や火山活動などの天然現象など、地球科学の幅広い分野にわたることから、わが国における地下深部についての学術的研究にも広く寄与するものである。
1.深部地質環境の特性に関する研究
地質環境の特性に関する研究については、深度1000メートル程度までの地質構造、地下水の流動特性及び地下水の地球化学特性、岩盤の力学特性、岩盤中での物質移動、及び坑道掘削や人工物の構築などによるこれらの特性への影響に関する調査研究を行う。
地質構造に関する研究では、表層から地下深部までの岩石の性質や分布・連続性及び断層破砕帯の特性などに関するデータを蓄積するとともに、限られたデータに基づき地下の地質構造を効率的に推定するための手法の検討を行う。
地下水の流動に関する研究では、表層から地下深部までの地下水流動についてデータの取得を行うとともに、広域地下水流動解析のための手法の検討を進める。また、坑道掘削などがもたらす擾乱による地下水流動の変化に関する研究を行う。
地下水の地球化学に関する研究では、深部岩盤の鉱物学的特性や深部地下水の地球化学特性に関するデータを蓄積するとともに、水質形成機構に関する理解の促進に役立てる。また、坑道掘削などがもたらす擾乱による深部地下水の化学的変化に関する研究を行う。
岩盤の力学に関する研究では、深部岩盤の特性に関するデータを取得するとともに、応力分布などを把握するための手法の検討を行う。また、坑道掘削などがもたらす擾乱による深部岩盤の力学状態などの変化に関する研究を行う。
物質移動に関する研究では、岩盤中の空隙の構造や鉱物学的特徴を把握し、これらに基づき、物質移動に関する機構の理解を進める。また、断層などの主要な地質構造要素における物質移動特性に関する研究や坑道掘削などがもたらす擾乱による深部岩盤の空隙構造などの変化に関する研究を行う。
2.深部地質環境の調査技術及び関連機器の開発
地質環境調査技術及び関連機器の開発としては、深度1000メートル程度までの地質環境を対象に、地質環境への擾乱を最小限に抑えつつ信頼性の高いデータを取得するための調査手法や機器の開発・改良を進め、その技術的基盤を確立することが肝要である。このため、孔間透水試験装置などの水理特性調査機器やパッカー式地下水サンプラーなどの地球化学特性調査機器を中心とした地下水調査技術の開発、並びに比抵抗・弾性波トモグラフィーやレーダー反射法などの物理探査手法の技術改良を行う。さらに、フィールドでの試験を通じて、これらの調査手法や機器の適用性を十分に検討するとともに、得られたデータの品質や精度を確認し、個々の機器や手法を組み合わせた調査解析システムとして確立
していく。
3.深部地質環境の長期安定性に関する研究
地質環境の長期安定性に関しては、地震・断層活動、火山・火成活動、隆起・沈降・侵食、気候・海水準変動などの天然現象について、わが国における特徴や地質環境への影響を調査研究するとともに、これらを評価するための手法について検討を進めることが肝要である。このため、各天然現象の現在の活動状況や地質時代における活動履歴などについて関連情報を広く収集・整理するとともに、フィールドでの調査を主体とした事例研究を行っていく。
地震・断層活動については、わが国における活断層の活動特性や周辺の地質環境への影響について調査研究を行うとともに、地震による地質環境への影響を検討していく。
火山・火成活動については、わが国における火山活動の規模、時間的変遷、地域性及び機構並びに地熱系の分布や熱源などについて調査研究を行う。また、火成活動に伴う現象の抽出を行い、地質環境への熱的影響などを検討していく。
隆起・沈降・侵食については、わが国における規模、速度、地域性を調査し、その規則性や機構の理解を深めていく。
気候・海水準変動については、その形態や規模などの研究を行い、これに伴う風化・侵食による地形への影響や地下水の流動及び地球化学特性などへの影響について検討していく。
4.深部地質環境の科学的研究を進めるための主要施設
深部地質環境の科学的研究を行う研究施設は、わが国における地下深部についての学術的研究に寄与できる開かれた研究の場として整備し、広く内外から研究者の参画を得て総合的に研究を進めていくことが重要である。また、これらの施設から得られるデータは、深部地質環境条件として重要な特性の正確な把握や、地層処分システムの性能評価モデルの信頼性向上など、地層処分研究開発の基盤としても活用できるものである。これらの施設については、わが国の地質の特性等を考慮して複数の設置が望まれており、このため代表的な地質として堆積岩系及び結晶質岩系の双方を対象に、表層から地下深部までの岩石や地下水に関する包括的なデータの取得に努めるとともに、地球科学の各分野における学術的研究によって蓄積された関連情報についても広く収集・整理し、その活用を図っていくことが重要である
このため、具体的には、東濃鉱山とその周辺における堆積岩やウラン鉱床を対象とした研究及び釜石鉱山における結晶質岩を対象とした研究を推進するとともに、動燃事業団が新たに瑞浪市に計画している、深度1000メートル程度までの結晶質岩を主体とした地下深部の研究施設を積極的に活用していく。また、堆積岩を対象とした科学的研究を推進するため、動燃事業団が北海道幌延町に計画している貯蔵工学センター内に予定されている深地層試験場についても、地元及び北海道の協力を得つつ同計画の推進を図ることにより、その活用を目指していく。
また、海外の施設についても、積極的に研究の場として活用することが重要である。
第4章 研究開発の進め方
地層処分研究開発と深部地質環境の科学的研究は、国民の理解と信頼を得つつ推進することが肝要であり、また、多くの人材、資金及び期間を必要とすることから、関係研究機関が密接な協力の下に、効率的にこれを推進することが重要である。このため、中核的推進機関として研究開発を行うこととされている動燃事業団、及び日本原子力研究所、地質調査所、防災科学技術研究所、電力中央研究所、大学、民間企業などのそれぞれが、専門的知見を活かした適切な役割分担の下に、電気事業者などの協力と支援を得て、総力を挙げて研究開発を行うことにより、わが国における地層処分の技術基盤を早急に確立することが肝要である。
動燃事業団が主に実施するものとしては、性能評価の重要な要素である、統合化された解析手法の開発及びその妥当性の確認、性能評価を実施する上で特に重要な放射性物質の移行に関するデータベースの構築、人工バリア・処分施設に関わる技術の開発、地下深部の地質環境特性に関する情報の蓄積・整備、地質環境の特性を具体的に把握するための方法の確立、地層処分研究開発の基盤となる深部地質環境の科学的研究、並びに主要な研究設備の整備とそれを利用した研究が挙げられる。
その他の機関が主に実施するものとしては、高度の専門的知見を必要とする科学的研究領域(例えば、構造地質学、火山学、地震学、岩盤力学、鉱物岩石学、地球化学、水理学、溶液化学、環境生態学など)及び産業として既に相当成熟しており当該分野の技術を活用して研究開発を進めることが有効な領域(例えば、材料工学、土木技術など)に属する課題が挙げられる。
国際協力については、欧米諸国においてはわが国に比べて研究施設が充実している国もあることから、さらに積極的に進めるとともに、アジア諸国との協力についてもわが国の研究施設を活用するなどさらに拡充していくことが重要である。
以上のような研究開発を効果的・効率的に行うために、関係研究機関は、これまでも動燃事業団を中核として、研究開発の調整・協力を行ってきたが、各研究機関の成果を共有し第2次取りまとめに向けた協力を一層強化すべく「研究調整委員会」(仮称)を発足させるものとする。
また、国民の理解と信頼を得て進めていくためには、その成果をわかりやすく公表し、透明性を確保することが極めて重要である。それとともに、研究を着実に進めるためには、十分な資金の確保、施設・設備の整備・充実、人材の養成・拡充を図ることが重要である。さらに、この研究は極めて学際的であることから、関連する広汎な諸分野の人材を活用しつつ、研究成果を有機的に統合することが肝要である。
(参考1)
構成員及び開催日
1.原子力バックエンド対策専門部会
(1)構成員
部会長 熊 谷 信 昭 大阪大学名誉教授
秋 元 勇 巳 三菱マテリアル(株)取締役社長
池 亀 亮 電気事業連合会原子力対策委員会委員長
石 榑 顕 吉 東京大学教授
大 桃 洋一郎 (財)環境科学技術研究所常務理事
川 人 武 樹 (財)原子力環境整備センター理事長
草 間 朋 子 東京大学助教授
小 島 圭 二 東京大学教授
小 西 攻 NHK解説委員
佐々木 史 郎 日本原燃(株)代表取締役副社長
佐 藤 壮 郎 通商産業省工業技術院長
鈴 木 篤 之 東京大学教授
鈴 木 進 (社)日本アイソトープ協会常務理事
須 田 忠 義 動力炉・核燃料開発事業団副理事長
田 中 靖 政 学習院大学教授
徳 山 明 兵庫教育大学教授
鳥 井 弘 之 (株)日本経済新聞社論説委員
中 尾 欣四郎 北海道大学名誉教授
中 西 準 子 横浜国立大学教授
永 倉 正 (財)電力中央研究所特別顧問
東 邦 夫 京都大学エネルギー理工学研究所長
松 浦 祥次郎 日本原子力研究所副理事長
松 田 美夜子 生活評論家(廃棄物問題とリサイクル)
森 一 久 (社)日本原子力産業会議専務理事
山 内 喜 明 弁護士
(2)開催日
第1回 平成7年9月25日(月)
第2回 平成7年11月9日(木)
第3回 平成7年12月4日(木)
第4回 平成8年3月14日(木)
第5回 平成8年6月26日(水)
第6回 平成8年9月26日(木)
第7回 平成8年11月15日(金)
2.高レベル放射性廃棄物対策分科会構成員
(1)構成員
主 査 鈴 木 篤 之 東京大学教授
飯 山 敏 道 東京大学名誉教授
稲 葉 次 郎 放射線医学総合研究所科学研究官
岡 田 義 光 防災科学技術研究所地震調査研究センター長
木佐木 裕 高レベル事業推進準備会事務局長
小 出 仁 地質調査所環境地質部長
小 島 圭 二 東京大学教授
駒 田 広 也 (財)電力中央研究所部長
桜 井 直 行 (財)環境科学技術研究所理事
鈴 木 康 夫 東京電力(株)理事
田 代 晋 吾 原子力環境整備センター理事
辻 川 茂 男 東京大学教授
徳 山 明 兵庫教育大学教授
東 邦 夫 京都大学エネルギー理工学研究所長
東 原 紘 道 東京大学教授
村 岡 進 日本原子力研究所次長
大 和 愛 司 動力炉・核燃料開発事業団
環境技術開発推進本部部長(第7回まで)
増 田 純 男 動力炉・核燃料開発事業団
環境技術開発推進本部副本部長(第8回から)
渡 辺 隆 上越教育大学教授
(2)開催日
第1回 平成7年10月6日(金)
第2回 平成7年10月20日(金)
第3回 平成7年10月31日(金)
第4回 平成7年11月24日(金)
第5回 平成7年12月5日(火)
第6回 平成8年1月29日(月)
第7回 平成8年2月22日(木)
第8回 平成8年5月8日(水)
第9回 平成8年6月11日(火)
第10回 平成8年7月12日(金)
第11回 平成8年8月8日(木)
第12回 平成8年9月9日(月)
第13回 平成8年10月25日(金)
以上の他に、地質環境の長期安定性について、関係分科会委員がワーキンググループを設け検討した。
(1)構成員
主 査 徳 山 明 兵庫教育大学教授
飯 山 敏 道 東京大学名誉教授
岡 田 義 光 防災科学技術研究所地震調査研究センター長
小 出 仁 地質調査所部長
小 島 圭 二 東京大学教授
駒 田 広 也 (財)電力中央研究所部長
東 原 紘 道 東京大学教授
(2)開催日
第1回 平成8年5月22日(水)
第2回 平成8年6月10日(月)
第3回 平成8年7月2日(月)
第4回 平成8年7月12日(金)
(参考2)
高レベル放射性廃棄物処分への取組について
平成7年9月12日
原子力委員会決定
今日、エネルギーの生産と消費に起因する環境負荷の増大は、地球的規模での大きな問題となっており、21世紀を展望した今後のエネルギー政策においては、”持続可能な発展”と”地球との共生”という理念に根ざした、地球規模での環境保全と、エネルギー資源の節約とその合理的・効率的利用の促進という視点がますます重要となる。
既に、我が国においては、原子力が、石油代替エネルギーの中核として欠くべからざる地位を占めているが、日常生活において必然的に生活廃棄物が発生するのと同様、原子力開発利用による便益の享受に伴い、放射性廃棄物が発生することは避けられない。なかんずく、高レベル放射性廃棄物は、その放射能が超長期の時間をかけて低減していくものであることから、処分の実施に当たっては、世代を越えて広く人間社会と自然環境への影響を考慮し、将来世代へ負担を残すことのないよう、安全かつ確実にこれを実施することが肝要である。
現在、世界各国において、高レベル放射性廃棄物の地層処分に向けた取組がなされているが、国際的な専門家の検討においても、放射性廃棄物の地層処分は、同世代内・異世代間の公平といった観点及び人間の健康や自然環境の保護といった環境面からの基本的な要請に適うものであり、その推進を図ることは適当である、との見解が示されているところである。
今後、平成6年6月原子力委員会が決定した「原子力の研究、開発及び利用に関する長期計画」に沿って、我が国において高レベル放射性廃棄物の地層処分に
向けた取組を進めるに当たっては、国民一人一人が自らの問題として廃棄物処分をとらえ、開かれた議論に基づく国民的合意を形成しつつ進めていくことが重要である。その際、国民自らが、我が国においていかにしてエネルギー需要を満たしていけば、将来にわたり国民生活を安全に、幸福に、高い文明に維持し、地球と共生しつつ世界の持続可能な発展が図れるのかについて、考え判断することが肝要であり、そのためには、国民が客観的で正確な情報の提供を受け、開かれた議論が十分行われるよう留意する必要がある。
以上の認識に立ち、当委員会は以下のとおり決定する。
1.当委員会に、「高レベル放射性廃棄物処分懇談会」を設け、国民各界、各層 より英知を集め、来るべき21世紀を迎える時に際し、高レベル放射性廃棄物 処分の円滑な実施への具体的取組に向けた国民の理解と納得が得られるよう、 社会的・経済的側面を含め、幅広い検討を進める。
2.高レベル放射性廃棄物の地層処分に関する研究開発計画の策定等、処理処分 に係る技術的事項等については、「高レベル放射性廃棄物処分懇談会」との連 携の下、当委員会に設ける「原子力バックエンド対策専門部会」において調査 審議を行う。
3.「高レベル放射性廃棄物処分懇談会」及び「原子力バックエンド対策専門 部会」の設置については、別途、当委員会の決定によるものとする。
(別添)
高レベル放射性廃棄物処分懇談会の設置について
平成7年9月12日
原子力委員会決定
高レベル放射性廃棄物処分懇談会構成員
荒木 浩 電気事業連合会会長
粟屋 容子 武蔵野美術大学教授・理化学研究所主任研究員
石川 嘉延 原子力発電関係団体協議会会長(静岡県知事)
石橋 忠雄 弁護士
加藤 尚武 京都大学教授
茅 陽一 慶応義塾大学教授
川上 幸一 神奈川大学名誉教授
木村 尚三郎 東京大学名誉教授
木元 教子 評論家
熊谷 信昭 大阪大学名誉教授
(原子力バックエンド対策専門部会長)
小林 庄一郎 関西電力株式会社取締役会長
座長 近藤 次郎 元日本学術会議会長
近藤 俊幸 動力炉・核燃料開発事業団理事長
佐和 隆光 京都大学経済研究所所長
塩野 宏 成蹊大学教授
鈴木 篤之 東京大学教授
竹本 成徳 日本生活協同組合連合会会長理事
中村 政雄 前読売新聞論説委員
野口 敞也 日本労働組合総連合会総合政策局長
林 政義 高レベル事業推進準備会会長
深海 博明 慶應義塾大学教授
松田 美夜子 生活評論家(廃棄物問題とリサイクル)
南 和子 評論家
森 一久 (社)日本原子力産業会議専務理事
座長代理 森嶌 昭夫 上智大学教授
(平成8年11月現在)
原子力バックエンド対策専門部会の設置について
平成7年9月12日
原子力委員会決定
原子力バックエンド対策専門部会構成員
秋 元 勇 巳 三菱マテリアル(株)取締役社長
池 亀 亮 電気事業連合会原子力対策委員会委員長
石 榑 顕 吉 東京大学教授
大 桃 洋一郎 (財)環境科学技術研究所常務理事
川 人 武 樹 (財)原子力環境整備センター理事長
草 間 朋 子 東京大学助教授
部会長 熊 谷 信 昭 大阪大学名誉教授
小 島 圭 二 東京大学教授
小 西 攻 NHK解説委員
佐々木 史 郎 日本原燃(株)代表取締役副社長
佐 藤 壮 郎 通商産業省工業技術院長
鈴 木 篤 之 東京大学教授
鈴 木 進 (社)日本アイソトープ協会常務理事
須 田 忠 義 動力炉・核燃料開発事業団副理事長
田 中 靖 政 学習院大学教授
徳 山 明 兵庫教育大学教授
鳥 井 弘 之 (株)日本経済新聞社論説委員
中 尾 欣四郎 北海道大学名誉教授
中 西 準 子 横浜国立大学教授
永 倉 正 (財)電力中央研究所特別顧問
東 邦 夫 京都大学エネルギー理工学研究所長
松 浦 祥次郎 日本原子力研究所副理事長
松 田 美夜子 生活評論家(廃棄物問題とリサイクル)
森 一 久 (社)日本原子力産業会議専務理事
山 内 喜 明 弁護士
(平成8年11月現在)
(参考3)
原子力の研究、開発及び利用に関する長期計画(抜粋)