課題番号:デブリ-301
段階:Action
廃炉プロセス燃料デブリ取り出し
検討対象取り出し
課題PCV内燃料デブリ取り出し

ニーズ

※「望ましい状態とその理由」内のキーワードから福島原子力事故関連情報アーカイブへリンクしています(別ウィンドウで開きます)。キーワードでの検索となるため表示に時間がかかることがあります。
① PCV下部に存在する燃料デブリを取り出したい

望ましい状態とその理由

原子力損害賠償・廃炉等支援機構の戦略プランの「福島第一原子力発電所廃炉の基本方針」として事故により発生した通常の原子力発電所にはない放射性物質に起因するリスクを、継続的かつ、速やかに下げることが記載されている。
福島第一原子力発電所リスクを低減させるためにはリスク源として特定されているPCV下部に存在する燃料デブリを取り出すことが望ましい。
また、燃料デブリの取り出しを進める中で得られたデータは、研究開発(取り出し、分析、収納、保管などに係る研究開発)のデータや規制に係る根拠データとして、逐次波及的に活用されていくことが期待される。
なお、燃料デブリ取り出し方針として気中工法におけるPCV底部への横アクセスを先行させる観点から、取り出し方法を検討することが望ましい。

理想と現状のギャップ/解決すべき課題

【現状】現状の号機ごとのリスク評価を考えると、1号機は上部の原子炉建屋がなく、3号機は上部の原子炉建屋の代わりに燃料取り出し用カバーが存在するだけであり、一方、2号機は原子炉建屋が健全な上、燃料デブリの多くがRPV内に留まっていると推定されることから、RPVの損傷の程度も小さいと考えられ、管理重要度の点で差がある。潜在的影響度に影響する形状に関しては、粉体に近い状態から固体まで様々な状態を取る可能性があるが、現時点でその形状は特定されていない。特に2号機については、燃料デブリの多くがRPV内に留まっていると推定され、1,3号機と比較して溶融炉心-コンクリート反応生成物の割合が少なく安定的な形態と考えられることから、潜在的影響度は相対的に低いと考えられている。なお、1~3 号機の燃料デブリ分布の推定、アクセスルート及び周囲の構造物の状況はNDFの「東京電力ホールディングス㈱福島第一原子力発電所の廃炉のための技術戦略プラン2021」の図7が参考となる。
【現状】研究開発については、気中工法に軸足を置き、PCV 底部への横アクセスを先行させるという燃料デブリ取り出し方針の決定を踏まえ、α核種の存在を前提とした閉じ込め機能の構築、PCV 内水位管理技術をはじめ、研究開発の加速化・重点化を図っている。なお、東京電力は取り出し規模の更なる拡大のための工法選定に向けたコンセプト検討を実施中であり、2021 年度末にはその後の設計検討を進める方式の絞り込みが行われる予定である。
【要求】燃料デブリの取り出し規模の更なる拡大に向け、PCV・RPV内の更なる状況把握、燃料デブリ取り出し作業(干渉物撤去を含む)を効率化する技術、燃料デブリ取り出し作業時の放射性飛散微粒子の拡散を低減する技術、燃料デブリと廃棄物との仕分けの検討、燃料デブリの性状把握のための分析・推定技術の開発などを進めるとともに、上アクセスによる燃料デブリ取り出しでの対応も想定した技術開発等を進めていくことが重要である。
【要求】また、完全な気中ではない(水が存在する)状態における燃料デブリ取り出しも想定した技術開発等を進めていくことも重要である。
【要求】エンジニアリング上の検討を通じて必要な研究開発課題を抽出し、その課題を適時的確に実施していくという、プロジェクトベースでの研究開発のマネジメントも強化していく必要がある。

(参考)関連する研究課題

実施されている研究課題

廃炉・汚染水対策事業燃料デブリ・炉内構造物の取り出しに向けた技術の開発
廃炉・汚染水対策事業燃料デブリ・炉内構造物の取り出し工法・システムの高度化 [資料1] [資料2]
廃炉・汚染水対策事業燃料デブリ・炉内構造物の取り出し基盤技術の高度化 [資料1] [資料2] [資料3] [資料4]
R2年度英知燃料デブリにおける特性の経年変化と環境劣化割れの調査
R3年度英知ジオポリマー等によるPCV下部の止水・補修及び安定化に関する研究
R3年度英知燃料デブリ取り出しのための機械式マニピュレータのナビゲーションおよび制御

検討されている研究課題

特になし

関連する課題

資料

関連サイト