地層処分ポータル

各地でいただいたご質問にお答えします

Q1 ガラス固化体になぜ割れやすいガラスを使うのですか?

 ガラスを使うのは、色ガラスが割れても色が溶け出さないのと同様に、ガラスがいろいろな物質をその分子構造の中に取り込むことができること、そして、ガラス自体の溶解速度が低く水に溶けにくいという特長を持っているためです。
 純水中でのガラスの溶解試験の結果を用いて計算すると、ガラス固化体1本に相当するガラスが溶け切るまでには約7万年かかる計算になります。現実には、人工バリアの機能によりガラス固化体に接触する地下水の量は限られますので、溶解試験のようにガラスが水に浸っている状況とは異なります。したがって、処分場では室内試験に比べて溶解が完了するまではさらに長くかかることになります。また、放射性物質はガラスと一体化しているため、仮にガラスが割れても、中から放射性物質だけが飛散・放出することはありません。

作成:原子力発電環境整備機構

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Q2 ガラス固化体の放射能レベルは時間とともにどのように減っていくのですか?

 ガラス固化体の放射能は製造直後は非常に高い(2×1016Bq)のですが、急速に減衰し、1000年後には製造直後の約三千分の一になります。
 同様にガラス固化体表面における外部被ばく線量(表面線量)は製造時には約1,500,000mSv/時と高いですが、50年後に約160,000mSv/時、1000年後に約19mSv/時と急激に低下します。

作成:原子力発電環境整備機構

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Q3 オーバーパックは劣化して機能が低下するのではないですか?

 オーバーパックの役割は、放射能レベルが高い初期の安全性を確かなものとすることです。このため、放射能レベルが高い少なくとも1000年間については、ガラス固化体を地下水に触れさせないという機能が求められます。それ以降の期間は、オーバーパックの機能が失われても、ガラス固化体や緩衝材が人工バリアとしての機能を維持し、安全性を確保します。
 オーバーパックの有力な候補材料として炭素鋼があります。地下深部では劣化(腐食)の原因となる酸素が地上に比べて極めて少ないため、炭素鋼の腐食は非常に遅く、腐食厚さは多めに見積もっても1000年間で約3cmと推定されています。
 この腐食厚さを見込んでオーバーパックの厚さを決めておけば、ガラス固化体を地下水に触れさせないという機能は、必要な期間(1000年間)にわたり維持されることになります。
 さらに、出雲大社で出土した粘土に覆われた約750年前の鉄斧の腐食量(約2mm)や、長期(約10年間)の腐食試験の結果からは、オーバーパックの腐食厚さは現在見込んでいる量よりさらに小さいものと考えられます。
 これらのことから、少なくとも1000年間はガラス固化体を確実に閉じ込めるという機能が維持できると考えています。

作成:原子力発電環境整備機構

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Q4 人工バリアの緩衝材でなぜベントナイトを用いるのですか?

 ベントナイトは1970年に大阪万博が開催された際、地下約15mに埋められたタイムカプセルを地下水から5000年間にわたって守るためにも使われています。また、土木工事等でも広く用いられている材料です。
 ベントナイトには水を吸って膨れる膨潤という性質があるため、自らの隙間を埋めて、水を流れにくくします。また、ベントナイトの表面は負に帯電しており、水に溶けだした放射性物質はその多くが陽イオンになるので、ベントナイト表面に吸着し、その移動を遅らせる性質も持っています。
 ベントナイトを緩衝材として用いることにより、これらの性質を利用して地下水や放射性物質の移動を抑制することができます。

作成:原子力発電環境整備機構

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