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地層の技術開発 NUMOが取り組んでいる技術開発についてご説明します。

何万年もかかる現象をどうやって調べるのか。

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小さな現象に分割して実験し、数学モデルでつなぎ合わせます。また自然からも学びます。

地層処分の安全性は直接確認できないために、数学的な解析により間接的に確認しますが、それではどのように行っているのでしょう。

例えば、処分場から地表まで、放射性物質が地下水によって非常に長い時間をかけて移動する可能性が想定されます。このような長期的でスケールの大きい現象の全体を私たちが経験することはできません。しかし、この現象を、人工バリア周辺の温度変化や地下水の流れ、ガラス固化体からの放射性物質の溶出、そして岩盤中の地下水の流れというように個々の現象に分割すれば、それぞれを実験的に再現して観察しデータを取ることもできますし、また、それぞれの現象について、長い時間継続しているよく似た自然現象(ナチュラルアナログ)を観察することによっても確認できます。

それぞれの現象を数学的なモデルとして表現し、実験的なデータに基づいて入力する値を決めれば、個々の現象を計算することができます。これらの計算結果の妥当性は、より大きな規模の実験や複数の現象についての実験と比較することによって確かめることができます。さらに、実験の結果や自然現象の観察などに基づき、地層処分システムの性能を遠い将来までシミュレーションしたり、複数の現象についての個別のシミュレーションを統合したりという方法で、時間的にも空間的にもスケールの大きな処分場全体の現象について評価することができます。