課題番号:輸保貯-101
段階:Preparation
廃炉プロセス輸送・保管・貯蔵(燃料に由来するα核種が含まれる廃棄物含む)
検討対象キャラクタリゼーション①
課題性状把握

ニーズ

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① 水処理二次廃棄物の性状を把握したい。

望ましい状態とその理由

汚染水水処理二次廃棄物は、これまでに処理実績の少ないものであり、輸送・保管・貯蔵を見据えて、その性状や発生量、線量や線質が把握されることが望ましい。
この際、湿分を含み屋外に通気状態で保管されている水処理二次廃棄物は、微生物等が繁殖し、分析や以降の固化処理が困難となる可能性にも留意が必要である。そのため、高線量下での微生物等による影響評価と必要に応じて対策技術も望まれる。

理想と現状のギャップ/解決すべき課題

水処理二次廃棄物は吸着塔等に収納されており、かつ高線量であるため内容物のサンプリングが容易でない中、性状を把握・評価する必要がある。
処理・処分までの間、一定期間保管を継続させる可能性があるため、特に、微量成分の影響も踏まえた保管容器の長期健全性を評価する必要がある。また、放射線による劣化だけでなく廃棄物の材料自体の経時的変化による性状を評価する必要がある。その上で、発生する可能性のある課題を整理し、必要に応じて対応策を検討することが重要である。
水処理二次廃棄物は多少の水分が含まれた状態で吸着塔等に収納されている可能性があり、水分が含まれていることによる化学的作用を把握する必要がある。

(参考)関連する研究課題

実施されている研究課題

廃炉・汚染水対策事業固体廃棄物の処理・処分に関する研究開発(保管管理、処理・処分概念の構築と安全評価手法の開発、性状把握の効率化、研究開発成果の統合) [1] [2]
廃炉・汚染水対策事業固体廃棄物の処理・処分に関する研究開発(先行的処理手法及び分析手法に関する研究開発)(実績のある処理技術の固体廃棄物処理への適用性に係る見通しの評価、固体廃棄物の保管・管理関連技術の開発) [1] [2] [3]
原子力科学研究部門放射性廃棄物のβ線放出核種の簡易分析法の開発
原子力科学研究部門電気泳動法によるアクチノイド及び放射性Srの精密分離-超高感度検出-回収法の開発

検討されている研究課題

特になし
② 使用済燃料を分析したい。

望ましい状態とその理由

輸送・保管・貯蔵を見据えて、使用済燃料プールの燃料(健全燃料、破損燃料)の分析がなされることが望まれる。

理想と現状のギャップ/解決すべき課題

使用済燃料プールから取り出された燃料について、効率的かつ信頼性高く、破損の有無・程度を確認する必要がある。

(参考)関連する研究課題

実施されている研究課題

原子力科学研究部門放射性廃棄物のβ線放出核種の簡易分析法の開発
原子力科学研究部門電気泳動法によるアクチノイド及び放射性Srの精密分離-超高感度検出-回収法の開発

検討されている研究課題

特になし
③ 使用済燃料の長期健全性を評価したい。

望ましい状態とその理由

使用済燃料プールの燃料は、事故当初海水と接しており、また、一部の燃料は爆発や落下したガレキ等によって破損していると考えられる。これらの使用済燃料が長期的に健全か否かを評価することが望まれる。

理想と現状のギャップ/解決すべき課題

長期的な保管に影響を及ぼす因子を明確にし、使用済燃料プールから取り出された燃料の性状を把握し、長期的な健全性が担保されるか否かの評価を行う必要がある。
また、長期的な健全性を担保することが難しい場合、合理的な保管対策を検討する必要がある。

(参考)関連する研究課題

実施されている研究課題

検討されている研究課題

特になし
④ PCV/RPV/建屋の解体に伴う発生廃棄物の廃棄物管理を容易にしたい。

望ましい状態とその理由

廃棄物の輸送・保管・貯蔵を念頭に置き、PCV/RPV/建屋内の機器等の性状が把握されるとともに、解体作業の実施方法が検討されることが望まれる。
このためには、輸送・保管・貯蔵側から、PCV/RPV/建屋の解体側に要件や要求事項、留意事項が示されることが望まれる。

理想と現状のギャップ/解決すべき課題

PCV/RPV/建屋の解体に伴って発生する廃棄物は、非常に物量が多いこと、高汚染~低汚染まで幅が広いこと、α核種が含まれている可能性があること、等である。それらを勘案した上で、より迅速に、容易に、確実に、低コストで性状を把握できる技術が必要である。
上記の技術の中には、解体前に現場で性状把握が可能な技術も含まれる。現場での性状把握が可能となれば、解体工法や廃棄物の分類にフィードバックすることが可能となる。
また、解体前にあらかじめ発生が見込まれる廃棄物の物量や性状を想定しておく必要がある。

(参考)関連する研究課題

実施されている研究課題

検討されている研究課題

課題リスト難分析核種用マイクロ分析システムの構築
課題リストβ核種の分析法の開発
課題リスト微小量資料の放射性核種分析技術の開発
課題リスト放射性コロイド粒子の分析技術の開発
課題リスト低濃度Srの分析技術開発
課題リスト各種質量分析法によるSr-90分析法の技術開発
課題リストTOF型質量分析法によるSr-90分析技術開発
課題リスト分析・測定技術の高度化開発
⑤ 固体廃棄物のインベントリ評価を行いたい。

望ましい状態とその理由

廃棄物の輸送・保管・貯蔵の検討に資するため、廃棄物が含有する放射能量(インベントリ)の評価が必要である。
廃棄物のサンプルの採取が限定されているため、解析的手法等を用いて、インベントリの推定・評価が必要である。
インベントリの推定に当たっては、放射性元素の移行や挙動の全体像を踏まえることが望まれる。
インベントリの推定に当たっては、主要核種だけでなく、低濃度の核種も含めて整理することが望まれる。
インベントリの推定・評価のための解析モデルについて、より詳細に、あるいは迅速に結果を得るための開発・高度化が望まれる。

理想と現状のギャップ/解決すべき課題

対象となる廃棄物は多種多様であり、同種の廃棄物であったとしても(例えば一口に「瓦礫」と言ったとしても)、個々のインベントリは異なる。また、一つの廃棄物においても、場所(表面⇔内部)や形状(細孔部⇔平滑部)によって、インベントリにばらつきがある。その様な中、全ての廃棄物に対してインベントリの測定を行うことは現実的ではなく、サンプリング測定を行い、そこから全体のインベントリ評価を行う必要がある。ここでは、より迅速に、容易に、確実に、低コストで、精度高く評価が可能な技術が求められる。

(参考)関連する研究課題

実施されている研究課題

廃炉・汚染水対策事業固体廃棄物の処理・処分に関する研究開発(先行的処理手法及び分析手法に関する研究開発)(固体廃棄物の保管・管理関連技術の開発) [1] [2] [3]
廃炉・汚染水対策事業固体廃棄物の処理・処分に関する研究開発(性状把握の効率化) [1] [2]
廃炉・汚染水対策事業固体廃棄物の処理・処分に関する研究開発(処理・処分概念の構築と安全評価手法の開発) [1] [2]
原子力科学研究部門放射性廃棄物のβ線放出核種の簡易分析法の開発
原子力科学研究部門電気泳動法によるアクチノイド及び放射性Srの精密分離-超高感度検出-回収法の開発

検討されている研究課題

課題リスト難分析核種用マイクロ分析システムの構築
課題リストβ核種の分析法の開発
課題リスト微少量試料の放射性核種分析技術の開発
課題リスト放射性コロイド粒子の分析技術の開発
課題リスト低濃度Srの分析技術開発
課題リスト各種質量分析法によるSr-90分析法の技術開発
課題リストTOF型質量分析法によるSr-90分析技術開発
課題リストICP-MS・自動化
課題リストLA/蛍光など
課題リスト抽出クロマト
課題リスト分析の実施
課題リスト分析・測定技術の高度化開発
課題リスト難測定核種等迅速分析技術開発
課題リストモデル構築
課題リストコンクリート・スラッジ汚染機構
課題リスト予備検討

関連する課題

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