資料１４－３

基礎・基盤研究の全体マップ（2020年版）の改訂について

廃炉環境国際共同研究センター（CLADS）
研究推進室

改訂⽅針

・１Ｆ廃炉の課題を解決するために、さらに現場ニーズに沿ったマップに改訂する
・東電HD「廃炉実行プラン2020」を取り込む
・燃料デブリ等研究戦略検討作業部会報告書
を取り込む

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基礎・基盤研究の全体マップの階層構造（前回紹介）

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廃炉を合理的に進めるための全体戦略（プロセスの全体最適、リスク管理、経済合理性）
使⽤済燃料プールからの燃料取り出し

燃料デブリ取り出し

炉内状況把握建屋内状況把握

燃料デブリの分別

作業環境の向上

構造健全性

現状把握

放射性物質の閉じ込め⽌める/冷やす/⽔素（安定状態の維持）

放射性物質の閉じ込め

取り出し

取り出し

汚染⽔対策
現状把握

戦略・リスク

取り出し⼯法・システム

PCV/RPV/
建屋の解体
地下⽔・汚染⽔管理・
抑制

⽔処理

構造健全性
解体廃棄物分別基準

解体廃棄物

現状把握

除染
解体シナリオ

処理・処分・環境回復
クリアランス

処分概念

処分

廃棄体検認

環境回復

環境動態

技術基盤研究輸送・保管・貯蔵廃棄物の減容化、廃棄体化（燃料に由来するα核種が含まれる廃棄物含む）

遠隔技術

キャラクタリゼーション①（燃料に由来するα核種が含まれる廃棄物含む）

安定状態の維持

キャラクタリゼーション②

輸送・保管・貯蔵可視化技術
標準化

測定・分析技術
リスク評価

ナレッジマネジメント

耐放射線性

社会的基盤研究〇法整備 〇⼈材育成 〇地域共⽣ 〇情報発信〇持続可能性の確保 〇労働環境管理

⼀件⼀葉の改善（データベース機能の付与）

キーワード：福島原子力事故関連情報アーカイブ（JAEA）にリン
ク～H29：原安協概要
H30～：JOPSS（JAEA）にリンク○関連する研究課題
該当ニーズを解決すると考えられる過去に実施した研究

国プロ概要報告書等にリンク
基礎・基盤研究マップを１Ｆ廃炉ニーズ・シーズのデータベースとして活⽤できるように改善
現在、英語版を作成中

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⼀件⼀葉の活⽤例：研究開発連携フロー（案）4

各々の判断時にニーズとシーズの連携必要
望ましい状態とその理由
正しい情報提供（ニーズとの連携）
ニーズは十分か？他にニーズは無いか？

NY
新シーズの充実化（ｱｶﾃﾞﾐｱからインプット）関連する研究課題で解決できるか？

YN

基 礎 ・ 基 盤 研 究

基礎・基盤レベルで解決すべき課題が多い、
例：アカデミア交付金、科研費
実現性が低い研究のレベル

基礎・基盤レベルで解決すべき課題がある

基礎・基盤レベルは達成している

応用・実用化研究
現場
適用

応用・実用化研究

例：東電予備エンジニアリング費
国プロ

例：東電予備エンジニアリング費
国プロ

基 礎 ・ 基 盤 研 究
例：JAEA交付金
英知事業

１Ｆ廃炉ニーズを記載する⼀件⼀葉の⾼度化
 東電ＨＤ 廃炉実行プラン2020・現場ニーズの取り込み
 燃料デブリ等研究戦略検討作業部会報告書の取り込み
 「１Ｆ現場ニーズ」反映

ニーズ（理想像）とシーズ（現状の研究・技術成果）のギャップを明確化することで研究課題の具体化を記載する。
１Ｆ現場とともに一件一葉の内容確認作業会（仮称）を検討中

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１Ｆ廃炉ニーズを記載する⼀件⼀葉の⾼度化例

6共‐3 共通項目 測定・分析技術
ニーズ：デブリに対する測定・分析技術を確立したい項目

現状改定案（たたき台）

望ましい状態とその理由〇デブリ取り出しを安全に行うためには、燃料デブリの性状や位置情報を遠隔で把握できる技術と、ホットラボ等に 輸送した後にデブリを詳細に分析できる方法の確立が望まれる。
〇デブリ取り出し等により得られるサンプルは様々な状態であることが想定されるため、 サンプルの初期条件に柔軟性を持ち、様々なケースに対応した測定・分析技術を確立することが望ましい。

〇2021年内に開始する燃料デブリ取り出し以降、燃料デブリを含むサンプルの分析が本格化する。サンプル分析・調査を進めて得られる知見や情報は、事故履歴調査（燃料・構造材の量、FP付着量、熱履歴、機器作動状況）や取り出し工法、保証措置、輸送・貯蔵・保管、処理処分に活用し、取り出し時のみならず処理処分までを見据えた安全かつ効率的な廃炉を進めていくことが望まれる。
〇上記の項目に活用するために、燃料デブリの分析で得るべきデータ
は、「核種・元素の量」「相状態」「物理状態（密度、空孔分布）」「ミクロスケールでの物理・化学状態」に大別される。
〇燃料デブリを、上記の目的・項目で情報を取得するためには方法論として、原子炉格納容器内部に存在する燃料デブリを測定・分析できる技術と、取り出された後にホットラボ等に輸送してデブリを詳細に分析できる技術の双方が見込まれている。
〇その際、燃料デブリを含むサンプルは様々な状態で存在することが想定されるため、 サンプルの初期条件に柔軟性を持ち、様々なケースに対応した測定・分析技術を確立することが望まれる。

ニーズ・シーズのギャップ（新設・仮称）－〇燃料デブリの取り出しに資する測定・分析技術を開発するためには、止める/冷やす/水素（安全状態の維持）、切断時のαダスト等の閉じ込め、燃料デブリの分別や工法・システム（燃料デブリの取り扱い性や作業性等）、そして、原子炉圧力容器内部の炉内状況把握に資するデータのほか、これらの項目に複数にまたがって有用と考えられる指標（燃料デブリの燃焼率）の情報の取得を目指す必要がある。
・臨界安全評価において、現状では保守的な仮定に基づくホウ酸注入、非溶解性中性子吸収物質の事前投入、中性子測定に基づく未臨界度合監視作業等が検討されているところであるが、燃料デブリサンプルの分析とそれに基づく合理的な評価により、号機毎・部位毎の燃料デブリの臨界可能性有無に係る根拠（例えば、中性子吸収物質のUとの随伴性等）を示す必要がある。
・・・（略）
下線部：燃料デブリ等研究戦略検討作業部会報告書反映部

１Ｆ現場との連携
ニーズ・現場のお困りごとご相談・基礎・基盤研究の全体マップへの現場ニーズの反映

英知事業ＰＯシーズ
ＪＡＥＡ研究成果・英知事業研究成果

定期的にシーズ紹介する場を検討中
研究者の積極的ご協力を願う

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まとめ

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〇時間軸について、東電ＨＤ「実行プラン２０２０」を取り込む〇燃料デブリ等研究戦略検討作業部会報
告書等の最新情報を取り込む〇１Ｆ現場の声をさらに取り込む〇一件一葉の高度化を図る

参考資料 過去の英知事業成果の現場適⽤性再評価(1)9

過去の文科省事業・採択課題の現場適用性評価
平成20年度から平成３０年度までに終了した１０のプログラム１５０課題について○１次スクリーニング（１５０件対象）
研究概要を元にスクリーニング
・震災前（平成23年度以前）の研究：６０ ・令和元年度も研究継続中の研究：４１・１F廃炉現場適用性なし：２７（ライフサイエンス・社会科学１３、モデル研究等１４）・東京電力が抽出した課題のうち、重複しない研究：４○２次スクリーニング
成果報告書・簡易ヒアリングを元に以下の評価指標で評価・対象とするニーズ（課題）は明確になっているか？ ・現場状況を適切に想定しているか？
・現場適用性の見通しはあるか？ ・他分野への展開可能性はあるか？
〇３次スクリーニング
２次スクリーニングの結果、現場適用性が高いと評価した研究課題に対し、研究代表者にヒアリングを実施し、事業終了後の研究の継続や進展を確認する。
現場適⽤性が⾼いと評価した１１件を抽出

参考資料 過去の英知事業成果の現場適⽤性再評価(2)10○３次スクリーニング
研究代表者
（機関名）

課題名（参考：事後評価結果）

詳細確認結果小林 能直（東工大）沸騰水型軽水炉過酷事故後の燃料デブリ取り出しアクセス性に関する研究（A)

東電との連携研究を継続中。JUPITERコード組み込みの手前まできている。MCCI反応を模擬できる。デブリ切削性を検討する際の、硬さの推定に繋がる。臨界評価、ホウ素の分布、セシウムの炉内挙動の推定の確度向上にも寄与できると考えられる。

奈良林 直（北海道大）

逆洗可能なフィルタとして商品化済。チャコールフィルタより経年劣化しにくく、HEPAフィルタより目詰まりしない。
多核種高除染性空気浄化システム開発によIRIDや東電と協議したが、回答がない。大規模なロボット投入時期には活用できると考えられる。ホットラボや新型る作業被曝低減化研究（S)コロナウイルス等他分野での利用として引き合いがある。

若井田 育夫（JAEA）

先進的光計測技術を駆使した炉内デブリ組
東京電力と受払セル内でのスクリーニング分析に向け協議中。マイクロチップレーザについては地元企業と連携。
成遠隔その場分析法の高度化研究（S)片倉 純一（長岡技大）プラント内線量率分布評価と水中デブリ探査に係る技術開発（A)

線量率分布予測はIRIDに解析結果を提供して活用している。水中遊泳ROVを想定しているため、水中取り出しの際には、有効。超音波ソナー等の要素技術は他分野でも利用可能。

木倉 宏成（東工大）

漏洩箇所特定とデブリ性状把握のためのロボット搬送超音波インテグレーション（A)日立GEや東電と連携研究を実施中。超音波計測技術は他のデバイスでも適用可能性高い。

目黒 義弘（JAEA）

汚染水処理二次廃棄物スラリー及び濃縮廃液の安全な長期貯蔵・処理・処分のための IRID事業で実施している研究の第２案として英知事業に応募。スケールアップ時の課題解決まで至っていない。
脱水固定化技術の開発（S)岡本 孝司（東京大）シビアアクシデントにおける炉心構造物移行 制御棒においてボロンカーバイドとステンレス鋼は、共晶反応を可視化・評価できるモデルをV&Vを通して開発。原の高精度数値シミュレーション（S)
子力安全基盤技術として応用可能性が高い。

塚原 剛彦（東工大）

東電との連携研究を継続中。現場に向けた課題が明確（汚いサンプルは前処理と組み合わせる必要があり、高濃難分析核種用マイクロスクリーニング分析シ度サンプルの場合には洗浄が必要。核種毎にレーザーを変えなければいけないため、準備には手間。希薄濃度
ステムの開発（A)の試料に対する分析は課題であり、マイクロチップの中で濃縮する等の操作が必要である。

加藤 信介（東京大）原子力発電所事故時の放出量および再飛散量推定手法高度化に関する研究（B)土方 泰斗（埼玉大）

炭化ケイ素半導体を用いた超耐放射線性エ 耐放射線モータドライバを企業と共同開発。他の原子炉や宇宙分野への応用も可能。耐放射線モータとのマッチングが必要。
レクトロニクスの開発（A)後藤 康仁（京都大）

平成３０年度の英知事業で研究継続。IRIDには研究内容を紹介している。パイオニア(株)がNHK放送技術研と共同微小真空冷陰極アレイを用いた高い放射線して超高感度の撮像素子を作成した実績を有している。そのため、本研究で検討した撮像素子をパイオニア等のメ耐性を持つ小型軽量撮像素子の開発（A)ーカーが作成できる可能性はあると考えられる。

研究代表定年退職のため研究は継続されていない。MHI経由で中部電力に導入しようとしたが、打ち切りに。地表面近傍での放射性物質放出への改造ができれば、SPEEDI改良にも役立つ。

８件については具体的に進展あり。東電や企業と研究を継続しているもの４、商品化済１、東電と協議・地元と連携１、英知事業で継続１、IRIDにデータ提供１。⼀定数の研究継続や東電の連携等を確認も、現場適⽤にはコンサルティング必要