IRIDの研究開発概況
日本原子力学会 2020年秋の年会
福島第一原子力発電所廃炉検討委員会セッション
令和2年9月17日
Web 開催国際廃炉研究開発機構（IRID）
奥住 直明
この成果は、経済産業省/廃炉汚染水対策事業費補助金の活用により得られたものです。
無断複製・転載禁止 技術研究組合 国際廃炉研究開発機構©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

目次

1. はじめに2. 原子炉格納容器内部調査技術開発(1)既に終了した調査(2)今後計画している調査

3. 燃料デブリ取り出し技術開発(1)試験的取り出し(2)段階的に規模を拡大した取り出し(3)取り出し規模の更なる拡大

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目

次

1. はじめに2. 原子炉格納容器内部調査技術開発(1)既に終了した調査(2)今後計画している調査

3. 燃料デブリ取り出し技術開発(1)試験的取り出し(2)段階的に規模を拡大した取り出し(3)取り出し規模の更なる拡大

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3 .廃棄物対策に係る研究開発

1 .プール燃料取り出しに係る研究開発
使用済燃料プールから取り出した燃料集合体の長期健全性評価

2016.3終了

固体廃棄物の先行的処理手法

処理・処分技術

技術

2 .燃料デブリ取り出しに係る研究開発
除染・線量低減技術
R/B内の遠隔除染＜安定状態の確保＞
RPV/PCVのRPV/PCVの技術

手法

2017.3終了

2018.3終了

2016.3終了

補修・止水技術＜間接的調査＞

PCV内水循環技術

2018.3終了
PCV
漏えい箇所の補修技術のRPV内

燃料デブリ検知技術
2016.7終了

PCV内水循環技術

実規模試験 実規模試験
2018.3終了

燃料デブリ取り出し技術
燃料デブリ・
炉内構造物取出

臨界管理技術2019.3終了

総合的な炉内状況把握の高度化
2018.3終了

燃料デブリ・
炉内構造物取出

基盤技術
2019.3終了＜直接的調査＞

PCV
内部調査

RPV
内部調査

小型中性子検出器

技術

燃料デブリ・
炉内構造物取出

PCV
詳細調査

燃料技術
2019.3終了

燃料デブリ・
炉内構造物

燃料デブリ

ｻﾝﾌﾟﾘﾝｸﾞデブリ性状

ダスト集塵システム

把握・分析

PCV詳細調査 PCV詳細調査
実証

燃料デブリ・
炉内構造物取出基盤技術

取り出し技術開発

技術

技術
2018.3終了

X-6ﾍﾟﾈ＜デブリ取り出し＞2018.9終了

内部調査・分析技術

環境整備技術PCV
漏えい箇所の2019.3終了

腐食抑制 耐震性評価

技術

固体廃棄物の燃料デブリ収納・移送堆積物©International Research Institute for Nuclear
Decommissioning
・保管技術
実証

目

次

1. はじめに2. 原子炉格納容器内部調査技術開発(1)既に終了した調査(2)今後計画している調査

3. 燃料デブリ取り出し技術開発(1)試験的取り出し(2)段階的に規模を拡大した取り出し(3)取り出し規模の更なる拡大

5原子炉格納容器内部のロボット等による調査
ペデスタル外側の調査（１号機）

ペデスタル内側の調査（２号機）○クローラ型遠隔調査ロボット（A2調査）
調査時

CRD レール○釣りざお型調査装置（A2’調査）ペデスタル内側の調査（3号機）
昇降用スラスター
前方カメラ

推進用スラスター
照明○水中遊泳型ロボット
6©International Research Institute for Nuclear Decommissioning目次

1. はじめに2. 原子炉格納容器内部調査技術開発(1)既に終了した調査(2)今後計画している調査

3. 燃料デブリ取り出し技術開発(1)試験的取り出し(2)段階的に規模を拡大した取り出し(3)取り出し規模の更なる拡大

7ボート型アクセス装置◼格納容器内の水の上を航行して、広範囲に移動可能なボート型アクセス装置を製作中

ガイドリング取付用の例• 直径：φ25cm• 長さ：約1.1ｍ• 推力：25N以上

ボート型アクセス装置外観
ボート型アクセス装置の動線©International Research Institute for Nuclear Decommissioningボート型アクセス装置(動画)©International Research Institute for Nuclear Decommissioningボート型アクセス装置(X-2ペネからのPCV内部調査)◼ 潜水機能付ボート型アクセス・調査装置については，機能毎に6種類準備する予定。
実施項目

作業の流れ（イメージ）インストール装置
シールボックス設置

ｱｸｾｽ・調査装置

装置用ｹｰﾌﾞﾙ

水位

ガイドリング取付

ケーブル絡まり防止用にPCV内に設置

ｶﾞｲﾄﾞﾘﾝｸﾞ

堆積物

詳細目視

パンチルトカメラによるPCV内の状況確認

静止用ｱﾝｶｰ
燃料デブリ※

堆積物3次元形状測定

走査型超音波距離計により堆積物の3次元形状を測定

走査型超音波距離計により，堆積物の3次元形状を測定

堆積物厚さ測定

高出力超音波センサにより堆積物厚さを測定

中性子束測定検出器を用いて堆積物表面の中性子束を測定

堆積物
少量サンプリング
インストール装置・
シールボックス撤去

高出力超音波
センサにより堆積物厚さを測定

堆積物採取装置により採取※：堆積物の厚さや燃料デブリの有無及び厚さは未知だが，説明のためイメージとして記載©International Research Institute for Nuclear Decommissioningアーム型アクセス装置◼制御棒駆動機構メンテナンス用の格納容器貫通部（X6ペネ）を通じて広範囲にアクセス可能なアーム型アクセス装置を製作中⚫ アーム全長約22 m⚫ 10 kgまでの調査装置を搭載可能
トロリ

テレスコアームブーム
チルト機構2軸関節

ワンド※

アーム先端にセンサを搭載※代わりにツールの搭載も可能

アーム型アクセス装置©International Research Institute for Nuclear Decommissioning格納容器貫通部ハッチ開放◼ 格納容器貫通部（X-6ペネ）の開放
アーム型アクセス装置を投入するX-6ペネの開放技術を開発中✓ ハッチ開放時の閉じ込め機能✓ 遠隔でのハッチ開放
隔離部屋-搬入/組立/搬出性確認

ハッチ開放装置- 開放作業性確認

etc

隔離部屋組立状態

隔離部屋搬入イメージ

隔離部屋

ハッチ開放装置
X-6ペネ

ハッチ開放装置- 走行性確認 etc

X-6ペネ

X-6ペネ

ハッチ開放装置：カメラ撮影方向
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救援用
ワイヤーツール

救援用
ワイヤーツール

アーム型のアクセスルート◼ 格納容器への接続構造体
以下の機能等を有する接続構造体を開発中✓ 遠隔で既存のペネフランジに接近・取りつく機能✓ 把持機構の耐震性✓ 閉じ込め機能✓ アーム通過性の維持
隔離弁

非金属
ベローズ把持機構

接続管本体

把持機構「閉」状態

駆動機構

アーム洗浄・乾燥機構

X-6ペネ接続構造接続構造体外観
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把持機構「開」状態

アーム型アクセス装置（動画）14©International Research Institute for Nuclear Decommissioning圧力容器内部調査技術◼ 上部から圧力容器にアクセスし内部調査するための要素技術は、今後の装置試作に向け、あらかた検証済◼ 加えて側面から圧力容器にアクセスするための要素技術を開発中

側面穴開け調査工法のイメージ
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目

次

1. はじめに2. 原子炉格納容器内部調査技術開発(1)既に終了した調査(2)今後計画している調査

3. 燃料デブリ取り出し技術開発(1)試験的取り出し(2)段階的に規模を拡大した取り出し(3)取り出し規模の更なる拡大

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燃料デブリ 試験的取り出し
アーム型アクセス装置先端に極細線金ブラシ方式回収装置等を装着
ブラシホルダー キャップ
トロリ

テレスコアーム

ブラシブーム

チルト機構

2軸関節

ブラシ極細線金ブラシ方式回収装置

真空採血管
アーム先端にセンサを搭載※代わりにツールの搭載も可能

アーム型アクセス装置

吸込口

真空容器方式回収装置

目

次

1. はじめに2. 原子炉格納容器内部調査技術開発(1)既に終了した調査(2)今後計画している調査

3. 燃料デブリ取り出し技術開発(1)試験的取り出し(2)段階的に規模を拡大した取り出し(3)取り出し規模の更なる拡大

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燃料デブリ 段階的に規模を拡大した取り出し
取り出し用アクセス装置
ペイロード(最大搭載量)等を向上させるため、アーム型アクセス装置のモータを増強、リンク構成を見直し
落下対策用バケット

吸着把持用グリッパ

小石・砂状デブリ回収装置

遠隔輸送台車取り出し用アーム

切削粉・コア（塊）回収装置

目次

1. はじめに2. 原子炉格納容器内部調査技術開発(1)既に終了した調査(2)今後計画している調査

3. 燃料デブリ取り出し技術開発(1)試験的取り出し(2)段階的に規模を拡大した取り出し(3)取り出し規模の更なる拡大

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アクセスレール工法
アクセスレールとロボットアームの組み合わせによりデブリを取り出す工法
X6ペネ

アクセスレール

ロボットアーム

21©International Research Institute for Nuclear Decommissioningアクセストンネル工法◼ 重量物のトンネル（約800トン）を原子炉建屋外から精密な位置制御で送り出し、格納容器へ接続させる◼ 橋梁等の工事で実績がある重量物送り出し工法を応用し、狭隘部に曲がった形状の重量物トンネルを送り出し格納容器に接続させる技術を開発中
搬入セル

廃棄物
搬出セル

燃料デブリ
取り出しセル
保守セル

燃料デブリ
搬出セル

PCV
アクセストンネル
アクセストンネル工法の配置イメージ

22©International Research Institute for Nuclear Decommissioning移動セル工法◼ 廃棄物搬送台車を用いて建屋内のデブリ移送を行う工法

移動セル工法のイメージ
23©International Research Institute for Nuclear Decommissioningご清聴ありがとうございました。

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