【電子入札】【電子契約】天然バリアの不均質性や長期変遷を考慮した核種移行解析手法の調査（令和8年度）

【電子入札】【電子契約】天然バリアの不均質性や長期変遷を考慮した核種移行解析手法の調査（令和8年度）

次のとおり一般競争入札に付します。

1 競争参加者資格

(1) 予算決算及び会計令第70条及び第71条の規定に該当しない者であること。

(3) 上記以外の競争参加者資格等 (別紙のとおり) 2 入札書の提出期限3 入札書の郵送 4 その他 詳細は「入札説明書」による。

令和8年10月21日 13時15分不可 ※電子入札ポータルサイトhttp://www.jaea.go.jp/02/e-compe/index.html特約条項知的財産権特約条項上記条項を示す場所 機構ホームページ(調達契約に関する基本的事項)又は契約担当に同じ入札保証金免除契約担当財務契約部事業契約第２課小坂 佳美(外線：080-9424-4406 内線：803-41088 Ｅメール：[email protected])

(2) 国の競争参加者資格(全省庁統一資格)又は国立研究開発法人日本原子力研究開発機構競争参加者資格のいずれかにおいて、当該年度における「役務の提供等」のA、B、C又はD等級に格付けされている者であること。

競争参加者資格審査を受けていない者は、開札の前までにその審査を受け、資格を有することが認められていること。

契約期間( 納 期 )令和9年2月26日納 入(実 施)場所幌延深地層研究所(管理支援部門除く)契約条項役務契約条項入札期限及び場所令和8年10月21日 13時15分 電子入札システムを通じて行う。

開札日時及び場所令和8年10月21日 13時15分 電子入札システムを通じて行う。

入札説明書の交付方法 機構ホームページ(入札情報等)又は契約担当に同じ交付期限令和8年9月17日まで入札説明会日時及び場所無件名天然バリアの不均質性や長期変遷を考慮した核種移行解析手法の調査(令和8年度)数 量 1式入札方法

(1)総価で行う。

(2)本件は、提出書類、入札を電子入札システムで行う。

契約管理番号 0808C00073一般競争入札公告令和8年8月27日 財務契約部長 松本 尚也 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構本入札の参加資格及び必要とする要件は、次のとおりである。

※競争入札に参加する前までに「委任状・使用印鑑届」及び「口座振込依頼書」等を提出していただく 必要がありますので、下記により提出をお願いします。

https://www.jaea.go.jp/for_company/supply/format/a02.html必要な資格求める技術要件・広域地下水流動に対する海水準変動や地層の隆起・侵食の影響を考慮した解析技術に関する知見を有していることが証明できる資料を提出すること。

・地質媒体を対象に分配収着係数を考慮した核種移行解析に関する知見を有していることが証明できる資料を提出すること。

(1)予算決算及び会計令第70条及び第71条の規定に該当しない者であること。

(2)国の競争参加者資格(全省庁統一資格※)又は国立研究開発法人日本原子力研究開発機構競争参加者資格のいずれかにおいて、当該年度における「役務の提供等」のA、B、C又はD等級に格付けされている者であること。

競争参加者資格審査を受けていない者は、開札の前までにその審査を受け、資格を有することが認められていること。

(3) 当機構から取引停止の措置を受けている期間中の者でないこと。

(4)警察当局から、国立研究開発法人日本原子力研究開発機構に対し、暴力団員が実質的に経営を支配している業者又はこれに準ずるものとして、建設工事及び測量等、物品の製造及び役務の提供等の調達契約からの排除要請があり、当該状況が継続している者でないこと。

(5)国立研究開発法人日本原子力研究開発機構が要求する技術要件を満たすことを証明できる者であること。

入札参加資格要件等

天然バリアの不均質性や長期変遷を考慮した核種移行解析手法の調査(令和8年度)11. 件名天然バリアの不均質性や長期変遷を考慮した核種移行解析手法の調査(令和8年度)2. 目的及び概要高レベル放射性廃棄物の地層処分では、処分システムにおいて発生することが想定される諸現象について、科学的な現象理解を深め、より現象に忠実なモデルを開発し、それらに基づいて処分システムの安全評価の妥当性を向上させていくことが重要となる。

また、現在進められている文献調査に続く概要調査や精密調査といったサイト選定プロセスの展開を念頭に、実際のサイトの地質環境条件や処分システムの長期変遷等をより現実に考慮した評価を行い、複数の候補母岩、工学オプションから最適な組合せを選択していくことを可能とする技術が求められる。

この際、人工バリアを中心とした処分場近傍領域(ニアフィールド)における安全性の評価を進展させることに加え、実際の処分サイトの地質環境～表層環境(生活圏)の特徴(多様性、不均質性、長期変遷等)を反映可能な、実用的かつ体系的な安全性の評価手法を構築していくことが重要となる。

このような背景から、日本原子力研究開発機構(以下，原子力機構)では，資源エネルギー庁から受託した「高レベル放射性廃棄物等の地層処分に関する技術開発事業(地層処分安全評価確証技術開発(核種移行総合評価技術開発)」として，地層処分システムの安全性の評価のうち、実際のサイトの地質環境の特徴や処分システムの長期的な変遷を適切に反映することが可能な核種移行総合評価技術の開発を進めている。

海水準変動による地下水環境の変遷は、海進・海退による汀線の移動に伴う陸域の動水勾配の変化や淡水・塩水が共存することによる密度差の影響を受けるものの、この影響の程度は、対象とする地質環境条件によって異なる。

先行事業(産業技術総合研究所、2018；2019a；2019b)では、仮想的な沿岸域の均質な岩盤を対象とした密度流解析を実施し、地下水環境変遷パターン(塩濃度の変化と地下水流速の変化)を分類している。

幌延のように、異なる水理・物質移行特性を有する岩盤が複数分布している場合、この変遷パターンのバリエーションが異なる可能性がある【着眼点1】。

また、核種移行評価結果への影響についても、異なる遅延性能を有する複数の岩盤を介して核種が移行するシナリオを想定した場合、それぞれの岩盤における遅延性能の変化と、これらの相互作用により、結果として影響が顕在化する条件が変わるあるいは、より具体的な条件を抽出できる可能性がある【着眼点2】。

これは、核種移行評価結果に影響を及ぼす各種パラメータの不確実性の幅や個々の岩相の不均質性を考慮することによっても変わる可能性がある【着眼点3】。

本役務調査では，上述した3つの着眼点に焦点を当て、わが国の堆積岩のうち泥岩を主たる対象として、地質環境の不均質性や長期変遷等を反映した物質移行の総合評価技術開発のため、幌延URLで取得された地質環境情報を踏まえた物質移行モデル解析やその有効性評価を行う。

この際、幌延URLで取得された情報をもとに、その不均質性や長期変遷を考慮した物質移行のシナリオや複数のスケール(坑道スケールやブロックスケール等)を対象とした核種移行モデルを構築するとともに、原位置で取得されたトレーサー試験データやナチュラルトレーサーデータ等の再現解析等を通じて、核種移行モデルの妥当性を確認する。

23. 実施場所受注者側作業施設4. 納期令和9年2月26日(金)5. 作業内容

(1) 幌延を事例とした岩盤の遅延性能を評価するためのモデル化・解析手法の検討

①広域を対象としたモデル化・解析手法の検討令和 7 年度の成果(高レベル放射性廃棄物等の地層処分に関する技術開発事業 【地層処分安全評価確証技術開発(核種移行総合評価技術開発)報告書】)を踏まえ、幌延地域特有の地質環境特性の不均質性や海水準変動等の長期変遷に応じた水理・物質移行特性の変化を考慮した核種移行評価を行い、具体的な地質環境を事例とした際の、核種移行評価手法の検討を行う。

具体的には以下の項目の検討を行う。

①-1 声問層を対象とした物質移行解析手法の検討声問層を対象に、水理・物質移行解析コードであるHydroGeoSphereと核種移行解析コードであるMARFAの連携(HydroGeoSphereから計算される流速分布、間隙水圧分布あるいは粒子追跡線解析結果が記述されたファイル形式をMARFA の入力情報とする)が可能とするコードの改良とコードの検証を行うこと。

①-2地下水流動解析による地下水環境変遷パターンの分析地下水流動解析では、原子力機構ほか(2026)で用いた、幌延地域の三次元水理地質構造モデル(図1)を用いる。

このモデルでは、地表地形に依存した動水勾配および塩水と淡水の密度差に起因した流れに支配される巨視的な地下水流動を表現することができ、境界条件の変化(海水準変動)や隆起・侵食が地下水環境に与える影響を評価することが可能である。

地下水流動解析は、図2に示すように海退期の期間を8万年、海進期の期間を2万年とした10万年サイクルに隆起量0.3 m/1000年を考慮した、相対海水準変動を設定する。

解析期間は現在を0年とし、100万年まで実施する。

三次元水理地質構造モデルに設定する水理パラメータを表1に示す。

表1の設定に加え、稚内層(浅部)、稚内層(深部)、声問層について、尾崎・石井(2025)のDIの深度分布に応じた、透水量係数の下限、上限値を設定した解析を実施する。

地下水流動解析の結果から、塩濃度、地下水流速の変化が相対的に小さい領域および大きい領域を深度350mおよび深度500mの水平断面それぞれに対して抽出する。

その後、原子力機構と協議の上、抽出した領域の中から任意の地点を抽出し、その地点での塩濃度、地下水流速の時間変化を整理する。

整理に当たっては産業技術総合研究所ほか(2019a, 2019b)で実施された地下水環境の類型化パターンの整理方法を参考にすること。

上記の解析はAmentum社のConnectFlowを基本とする、岩石マトリクス部における拡散による塩分の移動を考慮可能な数値解析コードを用いること。

3図1 広域を対象とした水理地質構造モデル表1 水理パラメータ一覧4図2 相対海水準変動の設定

①-3粒子追跡線解析

①-2 で類型化した地質環境変遷パターンのうち、最大 2 パターンを抽出し、深度 350mおよび500mの地点を起点とした粒子追跡線解析を行う。

粒子追跡線解析では、現在(0年)から1000年間隔で粒子を発し、100万年までの1000時間断面の粒子軌跡を算出する。

各時間断面で配置する粒子の数は 1 粒子とする。

粒子毎に地表までの稚内層深部、稚内層浅部、声問層中の地下水移行時間(τ)、移行距離、移行抵抗値(F)をそれぞれ抽出し、後述する

①-3a)の核種移行解析のインプット情報とする。

また、声問層については二重間隙モデルと二重透水モデルの 2 つのパターンを設定すること。

①-4核種移行解析a) 一次元核種移行解析(定常)

①-3の粒子追跡線解析で得られた最大2パターンの地質環境変遷パターンおよび声問層のモデルパターンにおける移行経路情報(地下水移行時間、移行距離、移行抵抗値)に基づき、一次元核種移行解析を実施する。

核種移行解析モデルについては、基本ケースとして、原子力機構(2026)更別層 1.0E-06 操上ほか、2008 1.4E-05 0.45 宮川ほか、2024勇知層 9.4E-10 HDB-7の対数平均値 1.4E-05 0.45 宮川ほか、2024声問層 5.0E-09 Ozaki et al. 2022,2023 1.4E-05 Ozaki et al. 2022 0.01 宮川ほか、2024稚内層(浅部) 2.0E-08 Ozaki et al. 2022,2023 3.5E-06 Ozaki et al. 2022 0.01 宮川ほか、2024稚内層(深部) 1.0E-11 Ozaki et al. 2023 3.5E-06 Ozaki et al. 2022 0.40 宮川ほか、2024増幌層～古第三系 5.0E-11 操上ほか、2008 3.5E-06 0.10 宮川ほか、2024白亜系 5.0E-12 操上ほか、2008 3.5E-06 0.10 宮川ほか、2024大曲断層 2.0E-08 宮川ほか、2024 3.5E-06 0.30 宮川ほか、2024幌延断層 1.5E-09 宮川ほか、2024 3.5E-06 0.30 宮川ほか、2024北川口断層 1.5E-09 宮川ほか、2024 3.5E-06 0.30 宮川ほか、2024海岸断層 1.5E-09 宮川ほか、2024 3.5E-06 0.30 宮川ほか、2024サロベツ断層 1.5E-09 宮川ほか、2024 3.5E-06 0.30 宮川ほか、2024稚咲内断層 1.5E-09 宮川ほか、2024 3.5E-06 0.30 宮川ほか、2024デタッチメント断層 1.5E-09 宮川ほか、2024 3.5E-06 0.30 宮川ほか、2024設定根拠 水理地質構造区分比貯留係数[1/m]有効間隙率[-]透水係数[m/s]設定根拠 設定根拠5に示す一次元モデルを用いる。

これに加え、以下に示す条件のうち、最低 1 条件を設定した核種移行解析を実施する。

なお、対象核種はCs-135、Se-79およびU-233とし、基本ケースには、原子力機構(2026)に示す核種移行パラメータ(収着分配係数：Kd、実効拡散係数：De)を設定する。

核種移行解析コードはMARFA-NRを用いる。

②ブロックスケールを対象としたモデル化・解析手法の検討稚内層(浅部)および稚内層(深部)に対し、200m四方のDFNモデルを構築し、同モデルを用いた核種移行解析を実施する。

具体的には以下の検討を行う。

a) Geo-DFNおよびHydro-DFNモデルの構築尾崎・石井(2026)における亀裂パラメータおよびパラメータ設定手法を適用し、稚内層浅部(DI 2)を対象としたDFNモデルを構築する(10リアライゼーション)。

モデル化領域は200 m×200 m×200 mとする。

稚内層浅部および深部の亀裂の透水量係数は尾崎・石井(2026)の式

(3)から、深度350mおよび深度500mにおけるダクティリティインデックス(DI：Ductility Index)に基づき算出する。

b) 地下水流動解析・粒子追跡線解析

② a)で構築したHydro-DFNモデルを用い、浸透流解析を実施する。

浸透流解析はDFNモデルの向かい合う2面に水頭差2MPaがかかるように境界条件を設定し、残りの4面については不透水境界を設定する。

解析ケースは、稚内層浅部、稚内層深部それぞれに対し、定常の浸透流解析を実施後、粒子追跡線解析を実施する。

粒子については、モデル中央に20mの模擬坑道を設定するとともに、その周囲には模擬坑道と交差する亀裂に配置する。

粒子の数は最低1000粒子とする。

モデル境界に達した全粒子の粒子軌跡情報を整理する。

(2) 地質環境の長期変遷を考慮したナチュラルトレーサーの解析評価手法の調査原位置試験スケール(数m程度)での核種移行現象をもとに構築された核種移行モデルを、よ6り大きいスケール(数百m～数km)に適用するにあたり、幌延地域で観測されているナチュラルトレーサーの分布の形成機構に関する理解を深めることが必要となる。

これにあたり、幌延地域の地表から掘削されたボーリング孔における亀裂水(孔内のパッカーで区切った区間からの揚水)とその周辺深度の間隙水(孔から取得された岩石コアを圧縮して採取した水)において、不活性トレーサー(Cl, δD, δ18O)のコントラストが認められる場所と認められない場所が存在すること(Mochizuki and Ishii, 2022; https://doi.org/10.1007/s10040-022-02466-9)に着目し、このようなコントラストが生じる条件(割れ目頻度、地下水流速、天水浸透期間など)を推定して、ナチュラルトレーサーの分布の形成機構に時間的または水理地質学的な制約を与えることを目的とする。

具体的には以下の検討を行う。

a) 昨年度に引き続き、割れ目とマトリクスの二重空隙を直接考慮できる解析コードを利用して、幌延URL周辺岩盤の深部を通過する地下水の涵養域から浸出域までを考慮する広域スケールの2次元断面モデルを構築し、海水準変動、隆起・侵食を考慮したナチュラルトレーサーの分布を解析評価する。

具体的には、海水準・涵養量の変遷や各地層の透水係数などの条件を変更した感度解析を最低5ケース実施し、亀裂とマトリクスの二重間隙による移行挙動を再現可能な水理・物質移行モデルの改良を図る。

なお、感度解析の設定ケースについては原子力機構と協議の上決定する。

(3) 報告書の作成

(1)、

(2)で実施した作業内容を取りまとめた報告書を作成すること。

報告書の提出部数・提出期限等は「7.提出書類」に示すとおりとする。

さらに，報告書の本文及び結果の根拠となる電子データファイルをCD-R等のメディアにより提出することとする。

6. 貸与物品5.

(1)～

(2)の調査・解析において必要となる過年度の役務報告書、原位置トレーサー試験や水質分布に関連するデータ類を貸与する。

なお、上述した貸与物品以外で必要となる情報がある場合は、原子力機構との協議を行った上で貸与する。

7. 提出書類番号 提出書類名 提出期限 部数

(1) 委任又は下請負届(機構指定様式) 作業開始2週間前まで 1部

(2) 実施計画書 契約締結後速やかに 1部

(3) 打合せ議事録 打合せ後速やかに 1部

(4) 報告書 令和9年2月26日 3部

(5) 電子データファイル* 令和9年2月26日 1部*報告書，解析評価データ等を含む(提出場所)幌延深地層研究センター堆積岩安全評価研究グループ78. 検収条件検収箇所における「7. 提出書類」に示す各書類の確認，報告書記載内容が本仕様を満たすことの検査の合格をもって検収とする。

9. 特記事項

(1) 受注者は原子力機構が原子力の研究・開発を行う機関であるため、高い技術力及び高い信頼性を社会的にもとめられていることを認識し、原子力機構の規程等を遵守し安全性に配慮し業務を遂行しうる能力を有する者を従事させること。

(2) 受注者は業務を実施することにより取得した当該業務及び作業に関する各データ、技術情報、成果その他のすべての資料及び情報を原子力機構の施設外に持ち出して発表もしくは公開し、または特定の第三者に対価をうけ、もしくは無償で提供することはできない。

ただし、あらかじめ書面により原子力機構の承認を受けた場合はこの限りではない。

(3) 受注者は異常事態等が発生した場合、原子力機構の指示に従い行動するものとする。

また、契約に基

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