1. はじめに原子力科学研究所では保管廃棄施設 Lに長期に亘って保管しているドラム缶について容器の健全性を維持するためすべてのドラム缶をピットから取り出し容器の健全性確認 ( 外観点検補修など ) を行うこととし年間約 1,000 本のドラム缶 (1ピット相当) 全 53ピット ( ド

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れんかとどろき
5 years ago
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1 原子力科学研究所廃棄物処理場におけるドラム缶健全性確認について国立研究開発法人日本原子力研究開発機構

2 1. はじめに原子力科学研究所では保管廃棄施設 Lに長期に亘って保管しているドラム缶について容器の健全性を維持するためすべてのドラム缶をピットから取り出し容器の健全性確認 ( 外観点検補修など ) を行うこととし年間約 1,000 本のドラム缶 (1ピット相当) 全 53ピット ( ドラム缶約 53,000 本 ) の健全性確認を終了するまで50 年間を要する計画を策定したしかし保管しているドラム缶には水分を含有する可能性があるものもある中ですべてのドラム缶の健全性確認を50 年以上要する方法は安全確保の観点から十分ではないこのためこれまでに実施したドラム缶の点検結果等を詳細に調査することとした今回は保管廃棄施設 Lの概要保管している放射性廃棄物に係る記録これまでの点検実績とその結果ドラム缶の腐食の原因の考察を示す 1

2. 保管廃棄施設 L の概要 2 設置年度 1964 年度 ~1976 年度 ( 放射性廃棄物の発生量の増加に伴いピットを増設 ) 施設の構造鉄筋コンクリート製地下ピット構造

5 msv/h 未満 ) 保管能力及び保管本数保管能力 : 54,700 本 (200l ドラム缶換算 ) (1 ピットにドラム缶約 1,000 本 ) 保管本数 : 52,817 本 (200l

保管している廃棄物廃棄物種類 : 圧縮体セメント固化体直接保管体など表面の線量当量率 : 平均約 0.014 msv/h 最小 0.002mSv/h, 最大 0.

3 2. 保管廃棄施設 L の概要 2 設置年度 1964 年度 ~1976 年度 ( 放射性廃棄物の発生量の増加に伴いピットを増設 ) 施設の構造鉄筋コンクリート製地下ピット構造上部に可搬式の鋼製蓋を設置ピット数 53 ピット ( L1~L53 ) 8 ブロック保管対象廃棄物低レベル固体廃棄物 ( 表面の線量当量率が 0.5 msv/h 未満 ) 保管能力及び保管本数保管能力 : 54,700 本 (200l ドラム缶換算 ) (1 ピットにドラム缶約 1,000 本 ) 保管本数 : 52,817 本 (200l ドラム缶換算 ) (2018 年 3 月現在 ) 保管方法ドラム缶を俵積み ( 計 33 ピット ) 又は縦積み ( 計 20 ピット ) で保管大型廃棄物異型容器に収納した廃棄物も保管保管している廃棄物廃棄物種類 : 圧縮体セメント固化体直接保管体など表面の線量当量率 : 平均約 msv/h 最小 0.002mSv/h, 最大 0.49mSv/h 放射能 (200lドラム缶 1 本あたり ) : 平均 10 7 Bq ( 主要核種 3 H 14 C 60 Co 90 Sr 137 Cs) : 管理区域 : 管理区域 : フェンス排水貯留ポンド保管廃棄施設 L(No.1~No.53) 保管廃棄施設 Lの平面図保管廃棄施設 Lの上空からの写真放射性廃棄物の保管状況

4 3. 保管している放射性廃棄物に係る記録 3 保管廃棄施設 L に保管している放射性廃棄物については容器ごとに管理番号を付し試験炉規則に基づき以下の事項を記録している放射性廃棄物の発生施設放射性廃棄物の種類放射性廃棄物に含まれる放射性物質の種類及び放射能容器の種類比重表面線量当量率保管廃棄施設に廃棄した日保管場所 ( ピット内のどの位置に保管しているかは記録していない ) またこれらの記録は現在全容器に対して放射性廃棄物情報管理システム (2012 年度より運用開始 ) において電子情報として管理している

5 4. これまでのドラム缶の点検に係る事項 (1/5) 4 年度 1964~ ドラム缶の点検に係る事項 ( : 施設等の整備 : 規定等の整備 : 点検の実績 ) 保管廃棄施設 L の設置開始 1964~1971 L1~L18を順次設置ドラム缶を野積みし全数ピットに収納した後ピット上部にコンクリートスラブを施して密封する構造コンクリートスラブにピット内の点検用のマンホールを設置定期的にマンホールよりドラム缶の外観点検を実施 ( 想定 ) 1972~1976 L19~L53を順次設置ピット上部に可搬式の鋼製蓋を設けた構造 ( ピット内のドラム缶の管理を容易化 ) 鋼製蓋にピット内の点検用の点検孔を設置定期的に鋼製蓋又は点検孔の蓋を開放しドラム缶の外観点検を実施 ( 想定 ) L1 のドラム缶の安全点検 ( 自主点検 ) 対象 :L1( ドラム缶計 159 本 ( 保管から約 11 年が経過 )) 方法 : コンクリートスラブの一部を撤去しピットからドラム缶を取出しドラム缶の外観を確認結果 : 一部のドラム缶に腐食による損傷を確認原因 : 野積みによる外部腐食含水状態の内容物 ( 濡れウエス等 ) の影響放射線安全取扱手引の改定 (1978 年 3 月 31 日 ) 含水布紙等は可能な限り脱水してドラム缶に収納する旨を追加 (1976 年度に実施した L1 のドラム缶の安全点検結果を考慮 ) 関連する記録設計及び工事の方法の認可申請書伝聞点検記録なし点検記録なし点検結果の概要 : 旧原研の技術レポート (JAERI-memo) * 非公開資料伝聞ピット底部放射線安全取扱手引ピット (1978 年 3 月 31 日 )

6 4. これまでのドラム缶の点検 (2/5) 年度ドラム缶の点検に係る事項関連する記録 ~ 1991 L1~L18 の蓋の改造コンクリートスラブを撤去し可搬式の鋼製蓋に改造 ( 次年度から実施するドラム缶の安全点検の準備及び今後のピット内のドラム缶の点検管理等の容易化 ) L1~L18 のドラム缶の安全点検 ( 自主点検 ) 対象 :L1~L18( コンクリートスラブ構造のピットを対象 ) ( ドラム缶約 13,000 本 ( 保管から約 20 年が経過 )) 方法 : 全てのドラム缶をピットから取出し 300l ドラム缶 ( 内面防食ライニング加工 ) 又は肉厚の角型鋼製容器に再収納 ( オーバーパック ) 結果 : 一部のドラム缶に腐食による損傷及び廃棄物の漏出を確認原因 :1L1~L18 まではドラム缶を保管廃棄施設 L 内に野積みしある程度の量になった時点でピットを増設して収納このためその間はドラム缶が潮風や雨水に曝されており容器外表面の腐食 ➁ コンクリートスラブの貫通ひび打設不良等によりピット内に雨水が浸入 3 含水状態の内容物の影響ドラム缶の内側と外側の両方から腐食したと想定設計及び工事の方法の認可申請書 (61 原研 13 第 4 号 ) 伝聞点検結果の概要 : 旧原研の技術レポート (JAERI-M)( 公開資料 ) 伝聞 300l ドラム缶等に再収納した際の記録 : 保管廃棄記録として放射性廃棄物管理情報システムに電子情報で管理伝聞個々のドラム缶の点検結果については記録が残っていないピット底部 L19~L53 のドラム缶の安全点検 ( 自主点検 ) 対象 :L19~L53 方法 : 鋼製蓋を開放しピット上部からドラム缶の外観を点検結果 : 著しい腐食なし伝聞ピット記録なし 5

7 4. これまでのドラム缶の点検 (3/5) 6 年度ドラム缶の点検に係る事項関連する記録 ~ 2000 廃棄物処理場本体施設運転手引の改定 (1998 年 3 月 5 日 ) 毎年度全ピットに対し点検孔の蓋を開放し点検孔上部よりドラム缶の外観目視点検を実施する旨を追加背景 1997 年 8 月の旧動燃東海事業所における廃棄物屋外貯蔵ピット内でのウラン廃棄物入りドラム缶の腐食事象運転手引に基づく定期的なドラム缶の外観点検毎年度全ピットに対し点検孔の蓋を開放し点検孔上部よりドラム缶の外観点検を実施廃棄物処理場本体施設運転手引 (1998 年 3 月 5 日 ) 点検記録なし ( 点検様式は有 ) ~ 原子炉施設保安規定の改定 (2000 年 11 月 30 日 ) 毎年度ドラム缶の保管状況の外観点検として全 53 ピットを区分して順次行う旨を規定背景 1999 年 9 月の JCO 臨界事故を受けた原子炉等規制法の一部改正に伴い原子力施設の安全性のより一層の向上を図るために保安規定を全面改定保安規定に基づく定期的なドラム缶の外観点検毎年度 5 ピットずつ鋼製蓋を開放しピット上部及び点検孔から目視可能な範囲のドラム缶の外観点検を実施 L19~L53 のドラム缶の安全点検及び腐食対策 ( 自主点検 ) 対象 :L19~L53 方法 : 鋼製蓋を開放しピット上部からドラム缶の外観を点検結果 : 一部のドラム缶に腐食を確認これらのドラム缶は外部からの腐食の進行を防ぐためビニールシートで養生東海研究所原子炉施設保安規定 (2000 年 11 月 30 日 ) 保管廃棄体の保管状況点検表ピット底部点検記録養生記録はなピットし

8 4. これまでのドラム缶の点検 (4/5) 7 年度ドラム缶の点検に係る事項関連する記録 2003 原子炉施設保安規定の改定 (2003 年 7 月 17 日 ) 毎年度原則として全体の 10% 以上 ( 全 53 ピットのうちの 6 ピット以上 ) を行うことに変更 ( 点検頻度の明確化 ) 東海研究所原子炉施設保安規定 (2003 年 7 月 17 日 ) 2003~ 現在も継続中 2008 保安規定に基づく定期的なドラム缶の外観点検毎年度 6 ピットずつ鋼製蓋を開放しピット上部及び点検孔から目視可能な範囲のドラム缶の外観点検を実施これまで廃棄物の漏出等の異常は確認されていない L1~L53 のドラム缶の安全点検 ( 自主点検 ) 目的 : 原科研での 2007 年 6 月の管理区域外汚染の報告漏れを契機として実施した安全確認点検調査の結果を踏まえた安全対策等に必要な情報の習得対象 :L1~L53( 全ピット ) 方法 : 鋼製蓋を開放しピット内の滞留水の有無の確認とピット上部から見える範囲のドラム缶の外観点検を実施結果 : 全ピットについて滞留水及び結露は無しピット上部のドラム缶の一部にドラム缶表面の腐食の進行を確認上記の結果を受け保管廃棄施設 L に保管しているドラム缶の管理方法の改善を計画保管廃棄体の保管状況点検表点検結果は保管廃棄施設半地下ピットの調査票として記録ただしドラム缶の腐食に係る記録はなしピットピット底部

9 4. これまでのドラム缶の点検 (5/5) 8 年度ドラム缶の点検に係る事項関連する記録 2010 健全性確認に必要なドラム缶の取出装置 ( 上屋 ) の概念設計 2011~ 2012 東日本大震災により倉庫式の保管廃棄施設に保管していたドラム缶に荷崩れ等が発生このためドラム缶の復旧作業を優先した行うこととしドラム缶の健全性確認の検討を一時中断 2013 保管体取出装置 ( 上屋 ) の設計 2014~ 2015 保管体取出装置 ( 上屋 ) の製作 2016 保管体取出装置 ( 上屋 ) の一部改修保管体取り出し作業用移動式上屋概念設計完成図書 JAEA-Technology ( 公開資料 ) 保管体取出し装置 ( 移動式上屋 ) の設計完成図書保管体取出し装置の製作完成図書 2017 ピット内でのドラム缶表面の腐食状況の点検 ( 自主点検 ) 目的 : ピット内の上下段での腐食状況の相違の確認対象 :L19 方法 : ファイバースコープを挿入しピット内の上段から下段にかけてドラム缶表面の腐食状況の違い等を点検結果 : 上段と下段のドラム缶で腐食に大きな違いは無し俵積みしているドラム缶の表面は上面半分は腐食が発生下面半分はほとんど腐食なしドラム缶の上面に付着した埃等に空気中の塩分が付着してドラム缶表面の腐食を進行ピットピット底部

5. その他の保管廃棄施設に係る点検ピット躯体の点検保安規定に基づき毎週 1 回外部からのピット躯体の外観点検を実施これまで異常は認められていない点検孔の蓋点検孔鋼製蓋雨樋補強梁梁 4.5m 放射線管理に係る測定保管廃棄施設 L( 管理区域内 ) の線量当量率表面密度の測定を実施これまで異常は認められていない 17.

10 5. その他の保管廃棄施設に係る点検ピット躯体の点検保安規定に基づき毎週 1 回外部からのピット躯体の外観点検を実施これまで異常は認められていない点検孔の蓋点検孔鋼製蓋雨樋補強梁梁 4.5m 放射線管理に係る測定保管廃棄施設 L( 管理区域内 ) の線量当量率表面密度の測定を実施これまで異常は認められていない 17.0m ( 保管廃棄施設 L の断面図 ) その他自主的な点検毎月 1 回及び大雨後点検孔より目視にて集水枡の溜り水の有無を確認若干の結露水が確認ただし結露水の放射能測定の結果放射性物質は未検出年 1 回ピット周辺に設けた地下水観測孔 (5 箇所 ) から地下水を採取して放射能濃度を測定放射性物質は未検出ピットから地下水への放射性物質の漏えいが生じていないことを確認地下水観測孔 : 管理区域 : フェンス排水貯留ポンド保管廃棄施設 L(No.1~No.53) ( 地下水観測孔の位置 ) ( 点検孔と集水桝 ) 9

11 6. ドラム缶の腐食の原因の考察 10 これまでに行ったドラム缶の点検の結果を踏まえ腐食の原因を考察ドラム缶の内側からの腐食含水状態の内容物 ( 濡れウエス等 ) の影響 1978 年 3 月 31 日に放射線安全取扱手引の改定それ以降は含水状態の内容物は無い L1~L18 のドラム缶は内面防食ライニング加工した 300l ドラム缶又は角型鋼製容器に再収納含水状態の内容物を含む可能性のあるドラム缶 (1978 年 3 月 31 日以前 ) は内部からの腐食の可能性ありドラム缶の外側からの腐食屋外ピットでかつ海岸に近いためピット内に浸入した空気中の塩分の影響大 L1~L18 のドラム缶はピット内に浸入した雨水による影響もあり全てのピットを可搬式の鋼製蓋に変更ピット内の保管場所によって表面の腐食に大きな違い無し ( 影響に差はない ) 俵積みの状態ではドラム缶の上面の方が腐食が進行保管から約 45 年が経過したドラム缶でも損傷していない ( 腐食の進行は比較的遅い ) 空気中の塩分の影響により緩やかに外部から腐食が進行

12 7. 保管廃棄施設 L のドラム缶の点検の考え方 6. のドラム缶の腐食の原因の考察を踏まえドラム缶の点検の考え方を再検討廃棄物中に含水状態の内容物 ( 濡れウエス等 ) が含まれている可能性がありかつ保管期間が長い ( 約 40 年以上 ) ドラム缶を保管しているピット ( 優先度 A) ドラム缶の内部から腐食している可能性ありピット内の個々のドラム缶で腐食の進行の状況は異なるしかし現在の保安規定に基づく定期的な外観点検では個々のドラム缶の詳細な状態は未確認ピット内からドラム缶を取出して点検 ( 健全性確認 ) を行う必要がある健全性確認が完了するまで当該ピットについて毎年度鋼製蓋を開放してピット上部及び点検孔からドラム缶の外観点検を実施 ( 保安規定を変更 ) またピット内の汚染検査を実施し内部からの腐食による放射性物質の漏出の有無を確認廃棄物中に含水状態の内容物 ( 濡れウエス等 ) が含まれておらず保管期間も比較的短い ( 約 40 年未満 ) ドラム缶を保管しているピット ( 優先度 B) ドラム缶の外側から腐食が進行する可能性あり ( 腐食の進行度は遅い ) ピット内では個々のドラム缶で外部からの腐食の進行に大きな違いはないと考えられるこれまでとおり保安規定に基づき 10 年に 1 回鋼製蓋を開放しピット上部及び点検孔からドラム缶の外観点検を継続し腐食の進行を確認 ( 目視確認できるドラム缶を代表 ) 上記の結果を考慮しピット内からドラム缶を取出して点検 ( 健全性確認 ) を行うことを計画健全性確認 ( オーバーパック等 ) が終了したドラム缶を保管しているピット ( 優先度 C) 健全性確認 ( オーバーパック等 ) が終了したドラム缶は保管から長期間は健全性が維持これまでとおり保安規定に基づき 10 年に 1 回鋼製蓋を開放しピット上部及び点検孔からドラム缶の外観点検を継続し腐食の状況を確認 11

13 8. ピット別のドラム缶の保管年度ヒット手引改定 * 年度 No L-01 保管期間 40 年保管期間 40 年保管期間 30 年保管期間 20 年保管期間 10 年空 L-02 L-03 L-04 L-05 L-06 L-07 L-08 L-09 L-10 L-11 L-12 L-13 L-14 L-15 L-16 L-17 L-18 L-19 L-20 L-21 L-22 L-23 L-24 L-25 L-26 L-27 L-28 L-29 ドラム缶以外を保管 L-30 L-31 ドラム缶以外を保管 L-32 L-33 L-34 L-35 ドラム缶以外を保管 L-36 L-37 L-38 L-39 L-40 L-41 L-42 L-43 L-44 ドラム缶以外を保管 L-45 ドラム缶以外を保管 L-46 L-47 L-48 L-49 L-50 L-51 L-52 L-53 * 放射線安全取扱手引を改正し水分を含んでいる廃棄物について脱水するよう規定 ( ) : 建設年度 :11987 年度 ~1991 年度の点検でオーバーパックしたドラム缶 :21 以外のドラム缶 12

14 9. 健全性確認の優先順位の検討優先順位状況ピット数廃棄物個数 A B C 手引改正 * 以前の含水状態の内容物が含まれている可能性がありかつ保管期間が長い ( 約 40 年以上 ) ドラム缶を保管しているピット手引改正 * 以降の含水状態の内容物が含まれておらずかつ保管期間も比較的短い ( 約 40 年未満 ) ドラム缶を保管しているピットで全数取出し点検を一度も実施していないピット昭和 62 年度から平成 3 年度にかけて全数取出し点検を実施しオーバーパックしたドラム缶を保管しているピット 17 約 20,000 個 16 約 16, 000 個 20 約 10,000 個 * 放射線安全取扱手引を改正し水分を含んでいる廃棄物について脱水するよう規定 (S ) 排水貯留ポンド : 管理区域保管廃棄施設 L(No.1~No.53) : 管理区域 : フェンス保管廃棄施設 L の平面図 13

10. ドラム缶の健全性確認について健全性確認の流れ保管廃棄施設(ピット< 上屋内 >

)軽微な腐食運搬容器へ収納補修解体分別保管棟又は減容処理棟開封分別等詰替え200l

天井クレーンによるドラム缶取出 * 外観確認汚染検査 * オーバーパック * *

作業対象ピットドラム缶の健全性確認は優先度 Aのピット ( 全 17ピット合計約

15 10. ドラム缶の健全性確認について健全性確認の流れ保管廃棄施設(ピット< 上屋内 > 外観確認汚染検査ドラム缶取出保管体取出装置 ( 上屋 ) 汚染あり廃棄物漏出著しい腐食 )軽微な腐食運搬容器へ収納補修解体分別保管棟又は減容処理棟開封分別等詰替え200l ドラム缶 300l ドラム缶健全保管体取出装置 (1 ピット全体を覆う構造 ) 天井クレーンによるドラム缶取出 * 外観確認汚染検査 * オーバーパック * * 写真はイメージ保管廃棄施設オーバーパック(ピット又は倉庫式) 健全性確認の作業計画作業対象ピットドラム缶の健全性確認は優先度 Aのピット ( 全 17ピット合計約 20,000 個 ) のドラム缶を先行して行うその順番については今年度末までに当該ピットのドラム缶の腐食の状況を調査しその結果を踏まえて決定する 14

16 11. 長期に亘るドラム缶の健全性維持の検討 15 ドラム缶の長期に亘る健全性維持の根本的解決は研究施設等廃棄物の埋設処分原子力機構は実施主体として埋設処分の実現化に向けて取り組んでいるところ埋設施設が供用開始になれば保管廃棄しているドラム缶を順次埋設施設に搬出可能保管廃棄施設 L に保管しているドラム缶についても埋設施設に搬出又は任意にドラム缶の外観点検を実施できる倉庫式の保管廃棄施設に移動これにより長期に亘りドラム缶の健全性を維持することが可能

研究炉班 : 審査会合 (28 回実施 ) ヒアリング (111 回実施 ) 地震津波班 : 審査会合 (33 回実施 ) ヒアリング (73 回実施 ) 新規制基準対応の想定スケジュール (HTTR) 設置変更許可申請 : 平成 26 年 11 月 26 日第 1 回 : 平成 28 年 10

研究炉班 : 審査会合 (28 回実施 ) ヒアリング (111 回実施 ) 地震津波班 : 審査会合 (33 回実施 ) ヒアリング (73 回実施 ) 新規制基準対応の想定スケジュール (HTTR) 設置変更許可申請 : 平成 26 年 11 月 26 日第 1 回 : 平成 28 年 10 研究炉班 : 審査会合 (27 回実施 ) ヒアリング(98 回実施 ) 地震津波班 : 審査会合 (25 回実施 ) ヒアリング(62 回実施 ) 新規制基準対応の想定スケジュール (JRR-3) 設置変更許可申請 : 平成 26 26 日第 1 回 ( 地盤安定性 ): 平成 27 年 8 月 31 日第 2 回 ( 安全確保の考え方 ): 平成 28 年 8 月 24 日第 3 回 (