1 現場の状況と技術的知見へのニーズ 東京電力 ( 株 ) 福島第一原子力発電所 1~4 号機の廃止措置等に向けた研究開発計画に係る国際シンポジウム 2012 年 3 月 14 日 東京電力株式会社 無断複製 転載禁止 東京電力株式会社

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1 1 現場の状況と技術的知見へのニーズ 東京電力 ( 株 ) 福島第一原子力発電所 1~4 号機の廃止措置等に向けた研究開発計画に係る国際シンポジウム 2012 年 3 月 14 日

2 原子炉建屋とタービン建屋の構造 (BWR( BWR-4) 原子炉建屋 (R/B) 圧力容器 (RPV) 格納容器 (PCV) タービン建屋 (T/B) 蒸気タービン 蒸気 給水 復水器 圧力抑制室 冷却水 2

3 3

4 4

5 5

6 燃料デブリ取出し作業に係る主な研究開発のイメージ 内容漏えい箇所調査 補修等の作業環境改善のため 現場の汚染状況に合った遠隔除染装置を開発する 技術開発のポイント 汚染形態に応じた有効な除染技術の整理 開発 高線量 狭隘等の過酷環境下における遠隔除染装置の開発除染技術 ( 例 ) 高圧水洗浄 自走式ブラッシング 表面はつり ストリッパブルペイント 使用済燃料プール トーラス室 蒸気乾燥器気水分離器 圧力容器 デブリ格納容器 DS ピット 漏えい 止水 タービ 建屋内の遠隔除染技術の開発ン建屋6 格納容器漏えい箇所特定技術の開発 内容格納容器等の漏えい箇所を遠隔で特定する技術を開発する 技術開発のポイント 高線量 狭隘等の過酷環境下における遠隔調査技術の開発 想定される損傷箇所 ( 例 ) 6D/W 電気ペネトレーション 8 機器ハッチ 12RPV ペデスタル 9 トップフランジ及びマンホール 11 燃料交換ベローズ 10 ウェルシールベローズ 1D/W シェル 7 エアロック 4S/C マンホール 5 ベントノズル 3ベント管ベローズ 1S/Cシェル 2S/C ペネトレーション 格納容器内部調査技術の開発 内容格納容器内の状態及び燃料デブリの状況把握のため遠隔による調査工法 装置を開発する 技術開発のポイント 高温 多湿 高線量下における遠隔調査技術の開発 放射性物質の飛散防止システム内部調査技術 ( 例 ) 水張り技術の開発 ( 補修 充てん等 ) 及び工法 装置開発 内容漏えい箇所 ( トーラス室 格納容器等 ) を補修するため 遠隔による止水方策及び補修技術を開発する 技術開発のポイント貫通孔に対する補修技術 ( 例 ) 高線量 狭隘等の環境下における遠隔補修技術の開発 水中(PCV 下部等 ) で適用可能な補修技術 鋼製カバー ( ハッチ部の予備バウンダリ ) シートリングシートリング ( シール部の ( 耐久性素材強化 ) ) 押さえリング付スパイダー エアロック シールパッキン ミラー 放射性物質の飛散防止システム カメラ 格納容器 機器ハッチ ドライウェル 内部 ターンバックル ( パッキン固定具 ) ターンバックル ( パッキン固定具 )

7 福島第一原子力発電所 1~4 号機の現状 2012 年 1 月 31 日 10:24 頃 GeoEye-1 撮影 (C)GeoEye / 日本スペースイメージング 7

8 発電所構内の空間線量率の状況 原子炉建屋の周辺は局所的に高いところはあるものの 概ね 1~2mSv/h 程度の空間線量率である 8

9 遠隔自動化による構内のガレキ撤去の様子 3 号機におけるガレキの撤去 地面でのガレキ撤去 9

10 原子炉建屋内の空間線量率の状況 10

11 原子炉建屋内の空間線量率の状況 (1 号機 1 階 ) 通路で 10mSv/h 前後 高線量エリアで数百 ~ 数千 msv/h 階段では数十 msv/h 最大 79 1~3FL 階段 10~ 最大 機器ハッチ 段目はしご上 :9 グレーチング上 :45 2 段目はしご前 :50 2 段目はしご上 :60 テストタップ 14A:70 MO-001A:90~ /8~ 遮へい設置 最大 ~8.0 X-12 ペネ 1200 上部 所員用機器ハッチ MS トンネル室 CRD ハッチ 247 フェンネル直上 2200 床貫通部 最大 単位 :msv/h H23 年 4 月 ~11 月データ採取

12 原子炉建屋内の空間線量率の状況 (1 号機 2 階 ) 通路で数十 msv/h~ 数百 msv/h 高線量エリアでは 1000mSv/h を超える H23 年 4 月 ~11 月データ採取 12

13 原子炉建屋内の空間線量率の状況 (1 号機 3 階 ) 通路で数十 msv/h~ 数百 msv/h 溜まり水は数百 msv/h H23 年 4 月 ~11 月データ採取 13

14 原子炉建屋内の空間線量率の状況 (1 号機 4 階 5 階 ) 4 階 5 階 H23 年 4 月 ~11 月データ採取 14

15 原子炉建屋内部の状況 15

16 による映像 1 階 ~ 階段 ~2 階 段差の乗り越え Quince による映像 (22 号機原子炉建屋内部 ) 1 階 2 階 H23 年 7 月 8 日撮影 16

17 による映像 2 階 ~ 階段 ~3 階 階段通行困難 Quince による映像 (3 号機原子炉建屋内部 ) 2 階 H23 年 7 月 26 日撮影 17

18 動画動画 4 階非常用復水器まわりのガレキ散乱状況 (1 号機原子炉建屋内部 ) H23 年 10 月 18 日撮影 18

19 動画動画 原子炉格納容器内部の状況 (22 号機 ) H24 年 1 月 19 日撮影 当初目的である格納容器内部温度測定は達成された 内視鏡の届く範囲では, 格納容器内水位の確認はできなかった 19

20 動画 ( 参考 参考 ) 柏崎刈羽 4 号機 (BWR-5) 原子炉格納容器の内部 原子炉格納容器内部には機器が密集し また配管ルートなども複雑で 非常に狭隘である 平坦ではなく アップ ダウンが多い 福島第一 1~4 号機 (BWR-3 または -4) ではさらに狭く またほとんどが階段ではなく垂直ハシゴとなっている 20

21 原子炉建屋内の空間線量率サーベイ状況のまとめ 原子炉建屋内は数十 ~ 数百 msv/h 程度のエリアが多い 高線量部位では数千 msv/hのところもある 原子炉建屋爆発の有無による空間線量率の大きな違いは見受けられない (1 号機 2 号機 3 号機での顕著な違いは見受けられない ) 原子炉建屋内部にはガレキが散乱しており スムーズな通行は不可能 通路上にも配管をまたぐための段差などがあり 平坦ではない 階段などもガレキの散乱により通行に支障をきたす箇所がある 21

22 燃料デブリ取出しに向けた技術的な課題 原子炉建屋内除染 除染対象が様々 ( 床 / 壁 / 天井 ) 建物だけでなく 内部の雰囲気や溜まり水も対象になると想定 高圧水洗浄 表面はつり等の 汚染の除去 に加え コーティング 遮へい体の設置等の 線源の遮へい 技術も必要 格納容器 / 原子炉建屋漏えい箇所調査 汚染水中や狭隘部での調査 ( たとえば映像撮影 線量測定 音響診断など ) が大部分 高線量環境下でも撮影可能な映像機器が必要 比較的距離の長い遠隔操作が必要となるため 通信には中継技術が必要 原子炉建屋止水 / 格納容器補修 汚染水中 高線量下での止水技術 / 工法が必要 高線量下 流水状態 ( 原子炉注水を維持 ) での補修技術 / 工法が必要 22

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