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地質環境の長期安定性研究検討委員会第4回（2008年3月10日）1 高レベル放射性廃棄物の 地層処分基盤研究開発に関する 全体計画 （資源エネルギ－庁・日本原子力研究開発機構，2006） －地質環境調査評価技術－ 独立行政法人 日本原子力研究開発機構 地層処分研究開発部門 資料２ 地質環境の長期安定性研究検討委員会第4回（2008年3月10日） 全体概要 2 地質環境の長期安定性研究検討委員会第4回（2008年3月10日） 資源エネルギー庁地層処分基盤研究開発調整会議を設置（H17.7～） 研究開発全体を効果的・効率的に推進し，事業・規制の進展と国民の理解促進に資する。 原子力委員会原子力政策大綱H17.10） 国及び研究開発機関等は，全体を俯瞰して総合的，計画的かつ効率的に進められるよう 連携・協力するべきである。 全体計画*1の策定（H18.12），報告会*2による公開（H19.3） 3 地層処分の研究開発を取りまく状況（１） ＪＡＥＡ，資源エネルギー庁事業/実施機関事業と規制を支える基盤的な研究開発 処分事業 安全規制 研究開発 最終処分法→NUMOの設立→公募の開始安全な実施・効率化のための技術開発 安全規制の基本的考え方→概要調査地区の選定要件規制支援研究，安全研究 事業段階のスタート（H12年～）←第２次取りまとめ地層処分の技術的信頼性（H11.11） *1 高レベル放射性廃棄物の地層処分基盤研究開発に関する全体計画資源エネルギ－庁・日本原子力研究開発機構，2006.12（以下，全体計画） *2 「地層処分計画を支える技術基盤の継続的な強化」資源エネルギ－庁・日本原子力研究開発機構，2007.3.5（以下，報告会） 地質環境の長期安定性研究検討委員会第4回（2008年3月10日） 資源エネルギー庁調査等 事業実施機関（H19年度） 原子力環境整備促進・ 資金管理センター 電力中央研究所 産業技術総合研究所 放射線医学総合研究所 日本原子力研究開発機構 地層処分基盤研究開発調整会議 ① 研究開発全体計画の策定 ② 研究開発の連携に関する調整 ③ 成果の体系化に向けた調整 計画等の 提示 成果提供 日本原子力 研究開発機構 （JAEA 地層処分 研究開発部門 原子力発電 環境整備 機構 （NUMO オブザーバー 経済産業省 原子力安全 ・保安院 経済産業省 資源エネルギー庁 国の基盤研究開発 計画等の 提示 成果提供 規制研究機関 原子力安全基盤機構 産業技術総合研究所 （深部地質環境コア） 原子力研究開発機構 （安全研究センター） 総合資源エネルギー調査会 原子力部会放射性廃棄物小委員会等 情報発信 オブザーバー 原子力安全委員会 特定放射性廃棄物処分安全調査会 実施主体の 技術開発 （経済性・効率性） 国の規制研究 情報発信 大学等有識者意見 （様々な場の活用） ※発生者等の視点で電気事業者や 日本原燃が適宜参加 4 地層処分基盤研究開発調整会議の概念 （全体計画より一部修正） 地質環境の長期安定性研究検討委員会第4回（2008年3月10日） ①科学的知見の拡充 -地質環境や人工バリアシステムに係る長期現象の理解 -客観性のある評価モデルやデータベースの整備・・・等 ②技術的実現性の提示 -安全評価，地質環境評価，設計に係る評価手法の適用性確認 -工学技術の実証（デモンストレーション） -活用しやすいツール整備・・・等 ③先進的新技術の導入 -先進性・革新性のある新技術／柔軟性を高める新技術の開発と適用 （新材料，計測技術，遠隔操作技術など）・・・等 目的／反映先全体目標 技 術 基 盤 の 継 続 的 な 強 化 処 分 事 業 の 基 盤 安 全 規 制 の 基 盤 処 分 計 画 全 体 の 着 実 な 進 展 技 術 的 信 頼 性 ・ 安 全 性 の 向 上 国の責任のもとで技術基盤の継続的強化を図り，客観性をもって技術の信頼性や処分の 安全性を高め，もって国民の理解を促進するとともに，事業や規制に先行する形での技術 の整備を通じ，処分事業や安全規制を含むわが国の処分計画全体の着実な進展に資する。 5 国 民 理 解 の 促 進 基盤研究開発の役割と全体目標 （全体計画より） 地質環境の長期安定性研究検討委員会第4回（2008年3月10日） 日本原子力 研究開発機構 【文科省/経産省】 資源エネルギー庁調査等 事業 【経産省】 中核研究機関として深地層の研究施設等を活 用し，深地層の科学的研究や安全評価手法 の高度化など主に科学的な視点や体系的な 視点に重点をおいた研究開発 【体系的な基礎基盤技術の構築】 地質環境調査技術や処分技術に関連した 要素技術など主に工学的視点に重点をお いた周辺基盤技術の研究開発 【高度化実用化開発（事業への展開） と政策課題対応】 工学要素技術 （遠隔操業技術等） 地質調査高度化技術 （ボーリング等） 6 基盤研究開発の役割分担 （イメージ図） ●地層処分基盤研究施設 東海研究開発センター （イメージ図） ●瑞浪超深地層研究所 （結晶質岩） 幌延深地層研究センター （イメージ図） 東濃地科学センター ●地層処分放射化学研究施設 ●幌延深地層研究所 （堆積岩） （バリア性能試験/解析評価） （放射性核種を用いた試験） （報告会資料より一部修正） 地質環境の長期安定性研究検討委員会第4回（2008年3月10日） 工学技術ＷＧ 性能評価ＷＧ ＴＲＵ廃棄物ＷＧ 運営会議 ●研究開発全体基本 方針の決定 ●全体目標や連携・体系化方針等の全体基本戦略の検討 ●分野をまたがる連携・体系化の調整 ●調整会議全体の事務局機能 ●各分野の計画策定 ●各分野の連携課題の調整 ●各分野の体系化の推進 ●体系化や連携に係る個別課題 の具体的検討・調整（必要に応 じ課題毎に設置） ※TRU処分関係機関が 適宜参加 統合ＷＧ サブタスク 分 野 Ｗ Ｇ 地質環境ＷＧ ①研究開発全体計画の策定 国の基盤研究開発の役割や目標，処分事業や安全規制のニーズやスケジュール等を踏まえた，連 携や体系化方策を含む基盤研究開発の全体計画の策定 ②研究開発の連携に関する調整 体系化や効率化の観点から連携すべき課題の明確化と，研究施設等の研究資源の有効活用を含 めた共同研究等の企画・調整 ③成果の体系化に向けた調整 研究開発成果の効果的な集約と反映を念頭においた体系化のあり方の検討と，それに基づく様々な レベル・視点での体系化作業の推進・調整 7 調整会議の機能と組織 （報告会資料より） 地質環境の長期安定性研究検討委員会第4回（2008年3月10日） 全体目標全体目標 フェーズ3 段階目標 段階目標 分類目標 分類目標 分類目標 分類目標 H17までの 達成レベル 達成レベル 達成レベル フェーズ2フェーズ1 基盤研究開発基盤研究開発 ◎研究開発分野◎研究開発分野 1 分類 1 2 分類 2 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ 国（規制）国（規制） 国（政策）国（政策） 実施主体実施主体 国民・社会国民・社会 基盤研究開発の成果の反映先とスケジュール 2010H22～～2020H32～～2005H17 ◎研究開発分野◎研究開発分野 分類目標 分類目標 達成レベル 分野間の連携 ・ ◎研究開発分野◎研究開発分野 分類目標 分類目標 達成レベル ・ ・・ 全体目標全体目標 フェーズ3 段階目標 段階目標 分類目標 分類目標 分類目標 分類目標 H17までの 達成レベル 達成レベル 達成レベル フェーズ2フェーズ1 基盤研究開発基盤研究開発 ◎研究開発分野◎研究開発分野 1 分類 1 2 分類 2 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ 国（規制）国（規制） 国（政策）国（政策） 実施主体実施主体 国民・社会国民・社会 基盤研究開発の成果の反映先とスケジュール 2010H22～～2020H32～～2005H17 ◎研究開発分野◎研究開発分野 分類目標 分類目標 達成レベル 分野間の連携 ・ ◎研究開発分野◎研究開発分野 分類目標 分類目標 達成レベル ・ ・・ 全体マップ概括版 全体マップ詳細版 処分事業や安全規制の長期展開を念頭 に，10～20年程度の柔軟性のある長期 的・段階的な研究開発の目標等を概括的 に設定 ５年程度を対象に具体的な目標や 計画，様々な連携や体系化方策の 設定 8 課題の設定，進め方達成目標 課題の設定，進め方， 成果 達成目標と 達成レベル フェーズ2当面５年程度の計画 【平成22年度頃まで】 フェーズ1第２次取りまとめ以降５年程 度の成果【平成１７年度頃まで】 細目分類 分 野 備考 各研究開発要素の研究開発目標と課題第２ 次取 りまと めま での 達成 レベ ル 研究開発要素 課題の設定，進め方達成目標 課題の設定，進め方， 成果 達成目標と 達成レベル フェーズ2当面５年程度の計画 【平成22年度頃まで】 フェーズ1第２次取りまとめ以降５年程 度の成果【平成１７年度頃まで】 細目分類 分 野 備考 各研究開発要素の研究開発目標と課題第２ 次取 りまと めま での 達成 レベ ル 研究開発要素 ・実施主体/ 規制研究機 関の計画 ・連携テーマ （既存，新規） ・TRU廃棄物 分野との関連 ● 課題● 課題[実施機関実施機関] ・概要，H17年度頃までの 研究開発の状況（残さ れた課題）との関連 ・進め方（連携・体系化の 方針など） フェーズ2の 達成目標 ●課題●課題[実施機関実施機関] ・実施概要 ・成果の概要 【達成目標】【達成目標】 ●フェーズ1の 計画段階で 設定された 達成目標 【達成レベル】【達成レベル】 ●H17年度頃 までの研究 成果の達成 レベル 研究開発全体マップ（概括版／詳細版） （報告会資料より） 地質環境の長期安定性研究検討委員会第4回（2008年3月10日） 基盤研究開発の段階目標 全体目標地層処分の技術基盤の継続的な強化 フェーズ２フェーズ２フェーズ３フェーズ３ ↓ 地上からの概要調査 第２次取りまとめ わが国における 地層処分の成立性 安定な地質環境の存在 工学技術と安全評価技術 の実現性 NUMO設立 ↓ 公募開始 ↓ 文献調査 ↓ 地上からの精密調査 地下施設での 精密調査 ↓ H20年代前半目途 H30年代後半目途 H12年10月 H14年12月 第１段階 （地上からの調査） 第２段階 （坑道掘削時の調査） 第３段階 （地下施設での調査） 深地層の研究施設 地上からの地質環境調査 技術の体系的整備 幅広い地質環境を対象とした 評価手法の整備 地上からの調査に関わる 技術基盤の確立 実際の地質環境へ適用可能 な評価手法の整備と工学的 実現性の提示 地下施設を活用した調査 に関わる技術基盤の確立 実際の地質環境を対象とした 体系的・合理的な 評価手法と工学技術等の実証 フェーズ１フェーズ１ 9 地質環境の長期安定性研究検討委員会第4回（2008年3月10日） 地質環境調査評価技術 10 地質環境の長期安定性研究検討委員会第4回（2008年3月10日）11 地質環境調査評価技術 ・研究開発要素の分類，目標の設定 ・細目の設定，目標・課題の明確化 ・研究開発の進め方/連携 全体目標全体目標 地層処分の技術基盤の 継続的な強化 技術的信頼性・安全性の向上 段階目標段階目標 フェーズ1～H17年度 ・地上からの地質環境調査技術の体系的整備 ・幅広い地質環境を対象とした評価手法の整備 フェーズ2H18年度～H22年度 ・地上からの調査に関わる技術基盤の確立 ・実際の地質環境へ適用可能な評価手法の整備 と工学的実現性の提示 フェーズ3H23年度～ ・地下施設を活用した調査に関わる技術基盤の確立 ・実際の地質環境を対象とした体系的・合理的な 評価手法と工学技術等の実証 大学専門家等の有識者コメント ・事業の展開を見据えた段階戦略/ 段階目標の明確化 ・研究資源の有効活用，連携の強化 ・性能評価，工学技術との連携 ・沿岸域を含めた技術の体系化 ・基盤的研究の継続強化（長期安定 性研究，ナチュラルアナログ研究） 研究開発目標と課題の設定（１） （報告会資料より一部修正） 地質環境の長期安定性研究検討委員会第4回（2008年3月10日） ・処分地の選定や処分場の設計・性能評価の検討に必要となる地質環境 情報を取得するための調査機器や調査手法 ・得られたデータを用いて地質環境特性の空間的な分布や長期的な変化 を推定し，モデル化するための解析・評価手法 ・地質環境情報を取得するために，どのような調査評価技術が必要か ・個々の技術は，目的に応じた適切なレベルで整備されているか ・それらの技術を組み合わせて，目標とする調査が実現できるか 平成20年代前半の精密調査地区の選定に照準 ・フェーズ２→地上からの精密調査，安全審査基本指針等 ・フェーズ３→地下施設を利用した精密調査，安全審査指針・基準等 ■ 地質環境調査評価技術 ■ 目標・課題設定の視点 ■ 成果の反映先 12 研究開発目標と課題の設定（２） （報告会資料より） 地質環境の長期安定性研究検討委員会第4回（2008年3月10日）13 地下施設の設計・施工・ 維持管理技術の高度化 地下施設の設計・施工・維持 管理技術の整備 4. 深地層における 工学技術 3. 深地層の工学的 技術の基礎 天然現象に関する長期 予測・影響評価手法の 高度化 天然現象に関する調査技術 の体系化と長期予測・影響 評価手法の整備 3. 地質環境の 長期安定性 調査評価技術 2. 地質環境の長期 安定性 地下施設での調査に関 わる個別技術の改良・ 高度化 地上からの調査/坑道掘削 時の調査に関わる個別技 術の改良・高度化 2. 地質環境特性 調査評価技術 坑道掘削時の調査技術/ 地下施設における調査技 術の体系化・信頼性確認 地上からの調査技術の体系 化・信頼性の確認 坑道掘削時の調査技術の体 系的整備 1. 総合的な調査 評価技術 1. 地質環境特性 分類目標 （フェーズ３） 分類目標 （フェーズ２） 分類 （フェーズ２） 分類 （フェーズ１） 研究開発要素の分類と目標 （報告会資料より） 地質環境の長期安定性研究検討委員会第4回（2008年3月10日） 細 目 ① 多様な地質環境を対象とした調査評価技術 ② 特定の地質環境を対象とした調査評価技術 （結晶質岩，堆積岩，沿岸域） ① 地質・地質構造 ② 地下水流動特性 ③ 地球化学特性 ④ 物質移動特性 ⑤ 岩盤の熱・力学特性 ① 地震・断層活動 ② 火山・熱水活動 ③ 隆起・侵食／気候・海水準変動 ① 結晶質岩 （硬岩） ② 堆積岩 （軟岩） 分 類 1. 総合的な調査評価技術 2. 地質環境特性 調査評価技術 3. 地質環境の長期安定性 調査評価技術 4. 深地層における工学技術 14 フェーズ２の分類と細目 （報告会資料より） 地質環境の長期安定性研究検討委員会第4回（2008年3月10日）15 地質環境特性調査評価技術個別技術の改良・高度化 ・ 現有の技術・手法による網羅性と技術レベルの確認 ・ 信頼性向上の必要性，改良・高度化の効果の高い技術に焦点 瑞浪超深地層研究所 （結晶質岩/淡水系地下水） 幌延深地層研究所 （堆積岩/塩水系地下水） 調査評価技術の適用 信頼性・実用性の確認 研究開発の重点課題と進め方（１） 総合的な調査評価技術技術の体系的整備 沿岸域 （海岸線付近の陸地から 浅海域までを含む領域） （報告会資料より） 地質環境の長期安定性研究検討委員会第4回（2008年3月10日） 坑道掘削時の調査研究段階→地下施設での調査研究段階 ・地下施設の設計・施工・維持管理技術の整備→高度化 ・環境対策技術の整備（湧水抑制対策，排水処理対策） 天然現象に関する 調査技術の体系化 天然現象の長期予測・ 影響評価手法の整備 フェーズ2フェーズ3フェーズ1 地質環境の長期安定性調査評価技術 深地層における工学技術 深地層の研究施設（瑞浪・幌延）の建設 16 研究開発の重点課題と進め方（２） （報告会資料より） 地質環境の長期安定性研究検討委員会第4回（2008年3月10日） 地質環境の長期安定性調査評価技術 17 地質環境の長期安定性研究検討委員会第4回（2008年3月10日） ・地表での特徴が 不明確な活断層 を探査する総合 的手法の開発 （10mm/yr） 右横ずれ 跡津川断層周辺の 地殻変動速度解析 ■ 活断層の調査技術〔JAEA〕■ マグマ・高温流体等の探査技術〔JAEA〕 鳴子火山下の比抵抗構造と地震分布 ・地球物理学的手法と地球化学的手法を 組合せた調査技術の体系化 ■ 三次元地形変化シミュレーション〔JAEA〕 （12万年後の地形） 地下水流動（水頭分布）の変化 ・将来の地形変化予測と地下水流動の評価 （現在の地形） （現 在）（12万年後）（現 在）（12万年後） 18 フェーズ１の主な成果 （報告会資料より） 地質環境の長期安定性研究検討委員会第4回（2008年3月10日） 天然現象に関する調査技術の体系化と 長期予測・影響評価手法の整備 【地震・断層活動】 ・ 断層活動による周辺岩盤への影響を調査評価する手法の開発 ・ 活動性の低い断層の特定，活動性評価手法の開発 【火山・熱水活動】 ・ 地下深部のマグマ・高温岩体を検出する総合的な調査技術の確立 ・ 新たな火山活動の発生可能性を評価する手法の開発 ・ 火山・熱水活動の履歴調査技術とモデル化技術の開発 【隆起・侵食/気候・海水準変動】 ・ 将来の地形変化を予測するシミュレーション技術の確立 ・ 水理学的影響などを調査評価できる手法の開発 ■ 達成目標 ■ JAEAの研究開発 19 フェーズ２の計画 安全規制等の動向 （評価シナリオ，評価期間） （報告会資料より一部修正） 安全規制等の動向 （評価シナリオ，評価期間） 事業の進展 （サイト選定） 地質環境の長期安定性研究検討委員会第4回（2008年3月10日） 1. 総合的な調査評価技術 ・沿岸域を対象とした現象の理解と体系的な調査評価技術の整備 ・地質環境調査評価技術の体系化，知識化 ・処分場の設計・性能評価技術との連携，一連の技術としての体系化 2. 地質環境特性調査評価技術 ・深地層の研究施設計画への適用を通じた技術の適用性確認 ・個別成果（ボーリング，年代測定，物理探査）の沿岸域への適用 3. 地質環境の長期安定性調査評価技術 ・天然現象の長期予測・影響評価，性能評価との連結 ・継続的な取り組み（研究資源の維持，効率的な役割分担） 4. 深地層における工学技術 ・深地層の研究施設計画への適用を通じた個別技術の実用性確認，体系化 20 今後の課題 （報告会資料より） 地質環境の長期安定性研究検討委員会第4回（2008年3月10日） 最終処分法の改正，原子炉等規制法の改正（H19.6） ・最終処分事業の対象にTRU廃棄物（地層処分対象）を追加 ・安全規制体系（廃棄物埋設事業）に地層処分（高レベル放射性廃棄物/ＴＲＵ廃棄物）を追加 最終処分に関する基本方針・最終処分計画の改定（H20.3 閣議決定予定） ・研究開発機関の役割を明示情報発信や施設の公開等を通じて，国民の理解促進に貢献 21 地層処分の研究開発を取りまく状況（２） NUMO処分地の選定難航 公募（H14.12），10数箇所で誘致関連の動き，東洋町による応募（H19.1）→応募取下げ（H19.4） 原子力委員会長半減期低発熱放射性廃棄物処分技術検討会 報告書（H18.4） TRU廃棄物と高レベル放射性廃棄物の併置処分の技術的信頼性 ＊ TRU廃棄物＝長半減期低発熱放射性廃棄物再処理施設等の操業・解体により発生する低レベル廃棄物 ハル･エンドピ－ス（燃料の被覆廃材），廃銀吸着材（ I-129），硝酸系濃縮廃液等は地層処分の対象 総合資源エネルギー調査会放射性廃棄物小委員会 報告書（H19.11） ・事業推進強化策国民全般・地域広報の充実/国による申入れ/地域振興構想の提示 国民理解に資する研究開発/国・NUMO・電気事業者の体制・機能強化 精密調査地区の選定H20年代前半→H20年代中頃 最終処分施設建設地の選定H30年代後半→H40年前後 最終処分の開始H40年代後半→変更せず ・事業スケジュールを変更
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