独立行政法人 原子力安全基盤機構
目 次
はじめに 1
1.廃棄体の確認方法について 2
2.確認項目別の廃棄体確認方法について 6
2.1.固型化材料 7
2.2.容器 20
2.3.一軸圧縮強度 28
2.4.配合比 32
2.5.硬さ値 37
2.6.練り混ぜ・混合 41
2.7.有害な空げき 53
2.8.放射能濃度 57
2.9.表面密度限度 68
2.10.健全性を損なうおそれのある物質 70
2.11.耐埋設荷重 74
2.12.著しい破損 77
2.13.放射性廃棄物を示す標識の表示 80
2.14.整理番号の表示 83
2.15.固型化後の経過期間 84
2.16.表面線量当量率 87
(添付)
セメント固化体の容器の補修方法について
はじめに
本書は、独立行政法人原子力安全基盤機構が行う廃棄物埋設確認の業務のう ち、均質・均一固化体の確認方法について定めたものである。
平成4年 10月 22日付け「廃棄確認の実施について」[通達](科技庁通達4 安局第205号)(平成10年5月 最終改正)について、機構は事業者からの検 討依頼に基づく検討結果を反映し、確認方法の内容に係る一部改正を逐次行っ ている。
今回の改正は、JNES-SS-0623 に新規廃棄体としてペレット固化体〈重曹等 添加〉の確認方法を追加したものである。
改正内容は誤字脱字の修正等による変更を除き、以下のとおりである。
① ペレット固化体〈重曹等添加〉の確認方法の追加
② その他一部表現の適正化
本検討により追加した内容を以下に示す。
確認 項目
場所 内容
P28
②セメント/水比の練り混ぜ運転記録(当面はペレット等固化体*、蒸発固 化体のセメント固化体)
根拠:練り混ぜが可能な範囲で適切な配合比が設定されていれば、適切な 一軸圧縮強度が得られる。セメント/水比と一軸圧縮強度に相関関係が 成立するため、廃棄体製作時におけるセメント/水比の記録を把握する ことにより、一軸圧縮強度が評価できる。
* ペレット等固化体とは、ペレット固化体、ペレット固化体〈重曹等添加〉、
ペレット・グラニュール混合固化体、並びに洗浄廃液固化体(A, B)をい う。
P29 L 16
ペレット固化体〈重曹等添加〉の一軸圧縮強度と超音波伝播速度の関係 式は以下のとおりとする。
σ=0.08 × V 4
σ:一軸圧縮強度(MPa) V:超音波伝播速度(km/s)
P29 L30
また、ペレット固化体〈重曹等添加〉の一軸圧縮強度とセメント/水比の 関係式も同様に設定し、以下の通りとする。
σ=2.2×(C/W)+ 0.24
σ:一軸圧縮強度(MPa) C/W:セメント/水比 2.3
一軸 圧縮 強度
P30 表
発電所 固化体種類 セメント/水比*
ペレット・グラニュール混合固化体 0.58~1.56
ペレット固化体 0.90~1.56
福島 第一
洗浄廃液固化体(A,B) 1.15~1.81
ペレット固化体 200kg 充填(190~210kg) 0.59~0.83 ペレット固化体 150kg 充填(142.5~157.5kg) 0.67~1.00 ペレット固化体〈重曹等添加〉190kg 充填(180~194kg) 0.76~1.19 ペレット固化体〈重曹等添加〉142.5kg 充填(135~145.5kg) 1.25~1.79 東海
第二
ペレット固化体〈重曹等添加〉95kg 充填(90~97kg) 1.41~2.13
東海 蒸発固化体 1.82~2.22
確認 項目
場所 内容
P61 別表
2
セメント固化体 ・・・ プラスチック固化体
・・・ ペレット固化体<重曹等添加> ・・・ 使用済樹脂
女川1号 ・・・ - ・・・ -
福島第一1/2号 ・・・ - ・・・ -
・・・ ・・・ ・・・ ・・・ ・・・
東海第二 ・・・ 8.3E+06 ・・・ - B
W
R ・・・ ・・・ ・・・ ・・・ ・・・
・・・ ・・・ ・・・ ・・・ ・・・
川内1/2号 ・・・ - ・・・ -
P W
R 敦賀2号 ・・・ - ・・・ -
P62 別表
3
セメント固化体 ・・・ プラスチック固化体
・・・ ペレット固化体
<重曹等添加> ・・・ 使用済樹脂
女川1号 ・・・ - ・・・ -
福島第一1/2号 ・・・ - ・・・ -
・・・ ・・・ ・・・ ・・・ ・・・
東海第二 ・・・ 4.9E+07 ・・・ - B
W R
・・・ ・・・ ・・・ ・・・ ・・・
GCR 敦賀2号 ・・・ - ・・・ -
2.8 放射 能濃 度
P62 Tc-99 表 欄 外
東海第二のペレット固化体〈重曹等添加〉については、2.6E+04とする。
2 . 3 . 一 軸 圧 縮 強 度
整理番号 一軸-1 技術基準(根拠条項) 告示第4条第2項第3号 固型化の方法 (一軸圧縮強度)
セメントを用いて放射性廃棄物を固型化する場合は、固型化された放射性廃棄物の一軸圧 縮強度が1470キロパスカル以上であること。
解説:セメント固化体の品質を保つた め、その強度を定めたものであり、海 洋投棄と異なり廃棄体それ自体にそれ 程の荷重がかからないことから
1470kPa(15kg/cm2)以上としたもの である。
確認データ:
(1)インドラム/アウトドラムミキシング方式 ①超音波伝播速度の測定記録
根拠:超音波伝播速度と動弾性係数及び動弾性係数 と一軸圧縮強度に相関関係が成立する。
このため、容器外部から超音波を発生させ、超 音波がセメント固化体を伝わる伝播時間から超 音波伝播速度を求めることにより、一軸圧縮強度 が評価できる。
又は
②セメント/水比の練り混ぜ運転記録(当面はペ レット等固化体*、蒸発固化体のセメント固化体)
根拠:練り混ぜが可能な範囲で適切な配合比が設定 されていれば、適切な一軸圧縮強度が得られる。
セメント/水比と一軸圧縮強度に相関関係が成 立するため、廃棄体製作時におけるセメント/水 比の記録を把握することにより、一軸圧縮強度が 評価できる。
* ペレット等固化体とは、ペレット固化体、ペレッ ト固化体〈重曹等添加〉、ペレット・グラニュー ル混合固化体、並びに洗浄廃液固化体(A, B)をい う。
(2)真空注入方式
①超音波伝播速度の測定記録
根拠:超音波伝播速度と動弾性係数及び動弾性係数 と一軸圧縮強度に相関関係が成立する。
このため、容器外部から超音波を発生させ、超 音波がセメント固化体を伝わる伝播時間から超 音波伝播速度を求めることにより、一軸圧縮強度 が評価できる。
[測定データ及び根拠の説明]
一軸圧縮強度と超音波伝播速度の関係式は、実廃棄体の破壊調査結果から設定している関 係式を採用する。
関係式を採用するに際しては、データの回帰曲線よりも最も下側に外れたデータを基準と し安全余裕を見込み設定した。
この方式によるインドラム/アウトドラムミキシング方式の場合の関係式は以下のとおり となる。
σ=98×10 0.68 V 2.80
σ:一軸圧縮強度 (kPa) V:超音波伝播速度(km/s)
なお、ペレット・グラニュール混合物又はペレットのセメント固化体の一軸圧縮強度と超音波伝 播速度の関係式については、以下の関係式とする。
σ=50 × V 4
σ:一軸圧縮強度 (kPa) V:超音波伝播速度(km/s)
ペレット固化体〈重曹等添加〉の一軸圧縮強度と超音波伝播速度の関係式は以下のとおり とする。
σ=0.08 × V 4
σ:一軸圧縮強度(MPa) V:超音波伝播速度(km/s)
又、真空注入方式の場合の関係式は以下のとおりとなる。
σ=98 × 10 0.87 V 1.36
σ:一軸圧縮強度 (kPa) V:超音波伝播速度(km / s)
一 方 、一 軸 圧 縮 強 度 と セ メ ン ト/水 比 の 関 係 式 は 、ペ レ ッ ト 等 固 化 体 及 び 蒸 発 固 化 体 を セ メ ン ト 固 化 し た 模 擬 試 験 体 ( 小 規 模 及 び 実 規 模 試 験 体 ) を 製 作 し 、 取 得 し た デ ー タ か ら 設 定 し た 。
関 係 式 を 採 用 す る に 際 し て は 、安 全 裕 度 を 見 込 ん で デ ー タ の 回 帰 式 か ら 標 準 偏 差 の 2 倍 を 差 引 い た 式 を 設 定 し た 。
こ の 方 法 に よ る ペ レ ッ ト 等 固 化 体 及 び 蒸 発 固 化 体 の セ メ ン ト 固 化 体 に対す る 関 係 式 は 以 下 の と お り と な る 。
均質-29
σ=11.74 × (C/W) - 5.17 σ : 一 軸 圧 縮 強 度(MPa)
C/W: セ メ ン ト/水 比
また、ペレット固化体〈重曹等添加〉の一軸圧縮強度とセメント/水比の関係式も同様 に設定し、以下のとおりとする。
σ=2.2 ×(C/W)+ 0.24 σ:一軸圧縮強度(MPa) C/W:セメント/水比
ただし 、 適 切 な 練 り 混 ぜ ・ 混 合 が行わ れ て 製 作 さ れ た 試 験 体 の デ ー タ に 基づき 設 定 さ れ た 関 係 式 で あ る た め 、上 記 の 関 係 式 は「2 .6.練 り 混 ぜ ・ 混 合」に 関 す る 技 術 基 準 を満 足す る 固 化 体 に対し て 適 用 可 能 で あ る 。
具体的な 適 用 範 囲 の例は 以 下 の と お り 。
*適切な練り混ぜ・混合が行われる条件をセメント/水比で設定した場合は、そ の逆数を適用可能なセメント/水比の範囲とする。この場合は、より細かく端数 を算出することも可能とする。
な お 、 上 表 に掲 げる値以 外 で も 適 切 な 練 り 混 ぜ が行 える も の に つ い て は 、 こ れ を排 除す る も の で は な い 。
発電所 固化体種類 セメント/水比*
ペレット・グラニュール混合固化体 0.58~1.56 ペレット固化体 0.90~1.56 福島
第一
洗浄廃液固化体(A,B) 1.15~1.81 ペレット固化体200kg充填(190~210kg) 0.59~0.83 ペレット固化体150kg充填(142.5~157.5kg) 0.67~1.00 ペレット固化体〈重曹等添加〉190kg充填(180
~194kg) 0.76~1.19
ペレット固化体〈重曹等添加〉142.5kg 充填
(135~145.5kg) 1.25~1.79
東海 第二
ペレット固化体〈重曹等添加〉95kg充填(90
~97kg) 1.41~2.13
東海 蒸発固化体 1.82~2.22
均質-30
H-3の平均放射能濃度 [単位:Bq/t] (凡例) * :スケーリングファクタは設定済みであるが、平均放射能濃度は設定されていない -:該当廃棄体未発生 1):濃縮廃液ペレットの平均放射能濃度に安全裕度1.2を乗じた値。廃棄体の放射能濃度に換算するには [ペレット投入量]/[廃棄体重量]を乗じること。
セメント固化体アスファルト 固化体 プラスチック固化体 濃縮廃液 使用済樹脂スラッジ
濃縮廃液 ペレット
ペレット固化体 <重曹等添加>蒸発固化体濃縮廃液濃縮廃液 使用済樹脂 女 川 1 号8.9 E+06 3.3 E+07------- 福島第一1/2号 1.1 E+07------ 福島第一3/4号 1.1 E+07----- 福島第一5/6号 2.1 E+07-4.4 E+061) ---- 福島第二1/2号 6.3 E+06-----*- 浜 岡1/2号 7.8 E+06-1.6E+07 --- 5.6 E+05 2.4 E+06 浜 岡1~3号 ------ 5.6 E+05- 島 根1/2号 2.2 E+07 3.8 E+072.4E+07 --- 7.1 E+05 3.6 E+06 東海第二 2.7 E+07-4.3 E+068.3E+06 ---
B W R
敦 賀 1 号1.4 E+08----- 9.6 E+06-- 泊 1号------ 8.3 E+07-- 泊 1/2 号------ 9.2 E+07-- 美 浜1~3号 6.9 E+08----- 8.6 E+07-- 高 浜1~4号 1.1 E+08----- 8.6 E+07-- 大 飯1/2号 2.6 E+08----- 7.8 E+07-- 伊 方1/2号 2.7 E+08----- 1.7 E+07-- 伊 方 3 号2.4 E+08-------- 玄 海1/2号 1.4 E+08----- 1.2 E+08-- 玄 海3/4号 2.5 E+08-------- 川 内1/2号 *----- 2.1 E+07--
P W R 敦 賀 2号*----4.0E+05 4.6 E+07-- 95 8
-別表3 C-14の平均放射能濃度 [単位:Bq/t] 例) * :スケーリングファクタは設定済みであるが、平均放射能濃度は設定されていない -:該当廃棄体未発生 1):濃縮廃液ペレットの平均放射能濃度に安全裕度1.2を乗じた値。廃棄体中の放射能濃度に換算するには [ペレット投入量]/[廃棄体重量]を乗じること。 Tc-99の平均放射能濃度 [単位:Bq/t] Nb-94の平均放射能濃度 [単位:Bq/t]
セメント固化体アスファルト 固化体 プラスチック固化体 濃縮廃液使用済樹脂スラッジ
濃縮廃液 ペレット
ペレット固化体 <重曹等添加>蒸発固化体濃縮廃液 濃縮廃液使用済樹脂 女 川 1 号3.8E+04 4.8E+07 ------- 福島第一1/2号 1.5E+07 ------- 福島第一3/4号 2.1E+07 ------- 福島第一5/6号 3.2E+07 --5.4E+081) ----- 福島第二1/2号 4.7E+06 ------*- 浜 岡1/2号 1.2E+06 -2.3E+05 ----8.2E+06 1.5E+08 浜 岡1~3号 -------8.2E+06 - 島 根1/2号 1.8E+05 4.8E+07 9.4E+04 ----1.8E+06 3.0E+07 東海第二 7.4E+06 --2.6E+07 4.9E+07 ----
B W R
敦 賀 1 号4.1E+05 -----2.4E+06 --
G C R
東 海-----3.2E+05 --- BWRP W RG C R 放 射 能 濃 度 1.5 E +04 3.3 E +04 3.0 E +03 福島第一原子力発電所の濃縮廃液ペレット固化体については、4.4 E+032)とする。 東海第二のペレット固化体〈重曹等添加〉については、2.6E+04とする。 2):濃縮廃液ペレットの平均放射能濃度に安全裕度1.2を乗じた値。廃棄体中の放射能濃度に換算するには [ペレット投入量]/[廃棄体重量]を乗じること。 B W RP W RG C R 放 射 能 濃 度-- 2.0 E +03 96 9