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燃料デブリ取り出し方法・システムの開発

研究開発の取組(現場適用・実用に繋げる応用開発)

進行中のプロジェクト

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(廃炉・汚染水対策事業)
概要

 燃料デブリや炉内構造物の取り出し工法・システムの高度化に向けた技術のうち、安全確保に係る概念検討の成果より抽出された課題の解決に必要な技術を開発し、必要に応じて要素試験を実施します。

実施項目
  1. 閉じ込め機能に関する技術開発
    • 閉じ込め機能の確保のための技術開発
    • 被ばく低減に関する技術開発
  2. 燃料デブリ由来のダストの捕集・除去に関する技術開発
    • 気相系の放射性物質の低減・除去対策の技術開発
    • 液相系の放射性物質の低減・除去対策の技術開発
  3. 燃料デブリ取り出しに伴うα核種モニタリングシステムの検討
    • 気相中のα核種の検出技術及びシステムの概念検討と開発計画の立案
    • 液相中のα核種の検出技術及びシステムの概念検討と開発計画の立案
  4. 臨界管理方法の確立に関する技術開発
    • 未臨界度測定・臨界近接監視のための技術開発
    • 再臨界を検知する技術開発
    • 臨界防止技術の開発
  5. 工法・システムの安全確保に関する最適化検討
実施体制

 IRIDにて実施。

実施計画

目標工程:燃料デブリ・炉内構造物取り出し工法・システムの高度化

 出典:研究開発プロジェクトの進捗状況及び次期計画の方向性
    (経済産業省 廃炉・汚染水対策チーム会合/事務局会議(平成30年3月1日))
(PDFのP9)

年度別の成果・実績
  • 平成29年度
  • 平成28年度
  • 平成27年度
  • 平成26年度
個別の事業成果・実績等(アーカイブス)

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前身となる事業①:(前事業)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(廃炉・汚染水対策事業)
概要

 燃料デブリ取り出し方針の決定に必要なプラント情報等の条件について、最新のデータ・情報で整理しました。また、冠水工法、気中-上アクセス工法、気中-横アクセス工法の3工法すべてについて実現性を検討し、必要な範囲を対象にシステムの概念設計を行いました。さらに、3工法に対して、取り出し装置の設計と開発計画の策定を実施しました。

実施項目
  1. 燃料デブリ取り出し方針の決定に向けた条件設定、データ・情報の整理
  2. 燃料デブリ取り出し工法・システム・装置の検討
    • 工法詳細ステップの検討
    • システムの概念検討
    • 装置の設計検討
  3. 燃料デブリ取り出しシステム・装置の開発計画の策定
  4. 燃料デブリサンプリング技術の開発
前身となる事業②:燃料デブリ・炉内構造物取り出し技術の開発(廃炉・汚染水対策事業)
概要

 燃料デブリ・炉内構造物の取り出し工法を決定するために必要となる「各種の条件やプラント情報等」の洗い出しを行いました。また燃料デブリの取り出しに向けたシナリオ・選択肢を幅広く検討し、プラント毎の取出工法を最終的に決定するための計画や判断基準を、フローチャート等の適切と考えられる形式で整理・策定しました。

実施項目
  1. 燃料デブリ取り出し方針の決定に向けた条件設定
  2. 関連する要素技術や装置の開発計画等の策定
    • 既存技術の調査・検討
    • 開発計画の策定・更新
    • 要素試験・技術開発
    • 実機適用性評価、モックアップ試験
  3. 燃料デブリ取り出し工法・システム・装置の検討
燃料デブリ・炉内構造物の取り出し基盤技術の高度化(廃炉・汚染水対策事業)
概要

 燃料デブリ・炉内構造物の取り出し工法のこれまでの検討結果等を踏まえ、必要となる要素技術の開発を実施します。また、燃料デブリ炉内構造物の取り出し装置の遠隔保守技術の開発を実施します。

実施項目
  1. 燃料デブリ・炉内構造物取り出しの共通基盤技術開発
    1.1 燃料デブリ拡散防止に関わる技術開発
    • 燃料デブリの回収システムの開発
    • 燃料デブリの切削・集塵システムの開発
    • 燃料デブリの拡散防止工法の開発
    1.2 取り出し装置設置のための要素技術開発
    • 作業セル設置方法の開発
    • 燃料デブリ取り出し時の干渉物撤去技術開発
    1.3 燃料デブリ取り出し時の監視技術の開発
  2. 燃料デブリ取り出し装置の遠隔保守技術開発
実施体制

 IRID、浜松ホトニクス株式会社、Comex Nucléaireが実施。

実施計画

目標工程:燃料デブリ・炉内構造物の取り出し基盤技術の高度化

 出典:研究開発プロジェクトの進捗状況及び次期計画の方向性
    (経済産業省 廃炉・汚染水対策チーム会合/事務局会議(平成30年3月1日))
(PDFのP11)

年度別の成果・実績
  • 平成29年度
  • 平成28年度
  • 平成27年度
前身となる事業:燃料デブリ・炉内構造物の取り出し基盤技術開発(廃炉・汚染水対策事業)
概要

 冠水工法、気中-上アクセス工法、気中-横アクセス工法の3工法を対象として、各工法の実現性を評価するために必要な要素技術の開発・評価を行いました。本事業は全体提案事業者と部分提案事業者に分かれ、全体提案事業者と部分提案事業者は工法実現性の見極めに必要な要素試験を実施し、全体提案者は要素試験の総合調整及び要素試験の結果分析を行いました。

実施項目
  1. 工法実現性の見極めに必要な要素試験
    • 大型構造物の取り出しにおける汚染拡大防止技術
    • RPV内燃料デブリの取り出しにおける汚染拡大防止技術
    • 燃料デブリへのアクセス技術
    • 燃料デブリ取り出しにおける遠隔作業技術
    • 燃料デブリ取り出しにおける汚染拡大防止技術
    • 燃料デブリ取り出しにおける作業員の被ばく低減技術
    • 燃料デブリ取り出しにおける切削・集塵技術に関する試験
    • 燃料デブリ取り出しにおける視覚技術に関する試験
  2. 要素試験の結果分析
燃料デブリ・炉内構造物の取り出しに向けたサンプリング技術の開発(廃炉・汚染水対策事業)
概要

 燃料デブリ取り出し工事に係る臨界管理や装置設計、工事要領の合理化に資するため、実燃料デブリのサンプリングのシナリオを作成し、サンプリング装置の検討及び開発を実施します。

実施項目
  1. 燃料デブリの採取、サンプリングシナリオの検討及び策定
  2. PCV内燃料デブリサンプリングシステム及び装置の設計・試作
    • 燃料デブリサンプリングシステムの基本設計
    • アクセス装置の設計
    • 燃料デブリサンプル回収装置の設計・試作
    • サンプリング用中性子モニタシステムの基本設計(2017年度検討結果に基づく)
    • 気密セルポート・構内輸送台車間の遠隔接続技術の開発、構内輸送台車の基本設計(実施の可否は2017年度概念検討結果に基づく)
  3. RPV内燃料デブリサンプリングシステムの概念検討
実施体制

 IRIDにて実施。

実施計画

目標工程:燃料デブリ・炉内構造物の取り出しに向けたサンプリング技術の開発

 出典:研究開発プロジェクトの進捗状況及び次期計画の方向性
    (経済産業省 廃炉・汚染水対策チーム会合/事務局会議(平成30年3月1日))
(PDFのP12)

年度別の成果・実績
  • 平成29年度

終了したプロジェクト

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燃料デブリ取り出し代替工法の概念検討と要素技術の実現可能性検討(廃炉・汚染水対策事業)
概要

気中において、燃料デブリを安全かつ確実に取り出すための工法の概念検討を行いました。また高線量化でも使用可能なコンパクトで軽量の照明機能を有した内部監察のための視覚機材や、燃料デブリ識別等のための計測機材の実現可能性検討を行いました。そして燃料デブリの切削を可能とする機材(集塵機能も含む)の実現可能性検討を行いました。

実施項目
  1. 燃料デブリ取り出し代替工法に関する概念検討
  2. 代替工法のための視覚・計測技術の実現可能性検討
  3. 代替工法のための燃料デブリ切削・集塵技術の実現可能性検討
実施体制
  • 燃料デブリ取り出し代替工法に関する概念検討事業
  • 株式会社IHI
  • 株式会社AREVA ATOX D&D SOLUTIONS
  • Cavendish Nuclear Ltd、株式会社ビージーイー、清水建設株式会社
  • 公益財団法人原子力バックエンド推進センター、木村化工機株式会社、一般財団法人日本クリーン環境推進機構
  • 代替工法のための視覚・計測技術の実現可能性検討事業
  • 株式会社キュー・アイ
  • Create Technologies Limited、Oliver Crispin Robotics Limited
  • 浜松ホトニクス株式会社
  • 株式会社フジクラ
  • 代替工法のための燃料デブリ切削・集塵技術の実現可能性検討事業
  • 株式会社IHI
  • ONET TECHNOLOGIES NUCLEAR DECOMMISSIONING OTND
  • 大成建設株式会社
年度別の成果・実績
  • 平成26年度
個別の事業成果・実績等(アーカイブス)

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研究開発の取組(関連する基礎・基盤研究)

<調査・計測のための遠隔技術関連>

検査技術開発(東北大学における廃止措置等基盤研究・人材育成プログラム:廃止措置のための格納容器・建屋等信頼性維持と廃棄物処理・処分に関する基盤研究および中核人材育成プログラム)
遠隔技術(東北大学における廃止措置等基盤研究・人材育成プログラム:廃止措置のための格納容器・建屋等信頼性維持と廃棄物処理・処分に関する基盤研究および中核人材育成プログラム)
遠隔操作技術に関する研究(東京大学における廃止措置等基盤研究・人材育成プログラム:遠隔操作技術及び核種分析技術を基盤とする俯瞰的廃止措置人材育成)(PDF)
遠隔計測技術(東京工業大学における廃止措置等基盤研究・人材育成プログラム:廃止措置工学高度人材育成と基盤研究の深化)(PDF)


<臨界管理関連>

デブリ取り出し時の再臨界事故解析(東京工業大学における廃止措置等基盤研究・人材育成プログラム:廃止措置工学高度人材育成と基盤研究の深化)(PDF)
デブリ取出時の未臨界確保方策(東京工業大学における廃止措置等基盤研究・人材育成プログラム:廃止措置工学高度人材育成と基盤研究の深化)(PDF)

現場の調査・測定データ・情報

1~3号機毎のプラント状況把握と燃料デブリ取り出しに向けた取組(毎月更新、平成30年6月)

(廃炉・汚染水対策チーム会合/事務局会議)

福島第一原子力発電所プラントデータ(東京電力ほか)
福島第一原子力発電所サーベイマップ(東京電力)
OECD/NEAによる事故進展解析に関する国際共同研究(BSAF)で提示しているデータ(英語ページ)
福島第一原子力発電所の事故解析と廃炉の取組に関する情報ポータル
炉内状況データグラフ集(随時更新、平成30年2月)

 東京電力が公表している福島第一原子力発電所の炉内状況に関するデータを図示したグラフ集です。

  • 炉内状況データグラフ集(PDFWordファイル) …各号機の炉内温度、線量率、注水量、Xe濃度等のグラフ
炉内状況データリンク集(毎月更新、平成30年7月)

 東京電力、経済産業省、原子力規制委員会、日本原子力研究開発機構など関係機関が公表している福島第一原子力発電所の炉内状況に関するデータ、資料を広範に収集し、整理したリンク集です。

  • 燃料デブリの把握(PDF)      …事故進展解析コードによる推定、実機調査による推定、模擬デブリ実験による推定
  • 燃料デブリの安定(PDF)      …冷却機能の維持、臨界管理、閉じ込め機能の維持
  • 作業時の安全(PDF)        …PCV・建屋の構造健全性の確保、作業時の被ばく低減
  • 燃料デブリ取り出し・その他(PDF) …燃料デブリへのアクセスルートの構築、燃料デブリ取り出し機器・装置の開発
年表(事故後の出来事、炉内の状況等)(随時更新、現在作成中)

 関係機関が公表している事故後の出来事、炉内の状況等を時系列に整理し、出典元へアクセスできる年表です。

  • 年表(Excelファイル)

その他関連情報

<随時、更新します>