平成26年度・平成27年度補正予算
廃炉・汚染水対策事業費補助金「原子炉格納容器内部調査技術の開発」
平成２８年度 成果報告
平成29年4月20日
技術研究組合 国際廃炉研究開発機構

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1.1 PCVの概略寸法と内部調査の対象部位‹#›

原子炉格納容器（ＰＣＶ）内部のイメージとその概略寸法及び調査対象部位を示す
原子炉圧力容器原子炉建屋躯体

ペデスタル開口部
W0.7m×H2.0m

原子炉
格納容器

大物
搬入口

既設貫通口
(X-53ペネ)
既設貫通口(X-100Bペネ)

ペデスタル

３.８

【原子炉建屋】

ｱｸｾｽ
ﾙｰﾄ

４.７
φ0.5
外部装置
設置
ｽﾍﾟｰｽ

既設貫通口
（Ｘ-6ペネ）

調査対象部位

ＣＲＤ搬出入ブリッジ【断面図，調査対象部位及び概略寸法[m]】【原子炉建屋１階フロア】

既設貫通口（Ｘ-6ペネ）
注）左図と同一のペネ※寸法は1号機ベース©International Research Institute for Nuclear Decommissioning1.2 全体計画(PCV内部調査の目的と目標)‹#›【 ＰＣＶ内部調査の目的 】
燃料デブリの取出しに先立ち、ＰＣＶ内の状況を把握することが重要であり、ＰＣＶ
内の状況を把握するための調査技術の開発を目的とする。
【 ＰＣＶ内部調査の目標】
燃料デブリは、ＲＰＶを経由してＰ
ＣＶ内に存在すると推定されており、ＰＣＶ内部映像を取得する計測器、デブリの可能性がある溶融物を検知する計測器、および、調査対象部
位へアクセスする装置の開発を目標とする。
以下の実施を開発の最終ゴールと位置づける。
①溶融物 計測装置の開発②アクセス装置(ﾍﾟﾃﾞｽﾀﾙ内)の開発③アクセス装置(ﾍﾟﾃﾞｽﾀﾙ外)の開発④上記装置の現場実証試験

ペデスタル

X-6ﾍﾟﾈﾍﾟﾃﾞｽﾀﾙ
開口

開口からﾍﾟﾃﾞ
ｽﾀﾙ内へ進入

地下階
への
開口部

1階ｸﾞﾚｰﾁﾝｸﾞ
上を走行

地下階
の調査へ

ﾍﾟﾃﾞｽﾀﾙ内のｱｸｾｽ：

ﾍﾟﾃﾞｽﾀﾙ外のｱｸｾｽ：調査のアクセスイメージ：*1*1：本ｱｸｾｽﾙｰﾄは、今後の検討により変更の可能性あり©International Research Institute for Nuclear Decommissioning1.3 調査及び調査装置の開発方針‹#›

1～3号機の炉心・PCVの状況推定(*1)より、開発方針を以下に設定【 1号機 】

・溶融した燃料は、ほぼ全量がRPV下部プレナムへ落下しており、元々の炉心部にはほとんど燃料が存在していない【 2号機 】

・溶融した燃料のうち、一部はRPV下部プレナムまたはPCVペデスタルへ落下し、燃料の一部は元々の炉心部に残存していると考えられる
・尚、3号機では従来の予測よりも多くの燃料がPCV内に落下している
と推定。
開発方針

開発方針
・燃料デブリがペデスタル外側まで広がっている可能性があり、ペデスタル外側の調査を優先して開発を推進する【 3号機】

・1号機と比べると、燃料デブリがペデスタル外側まで広がっている可能性は低く、ペデスタル内側の調査を優先して開発を推進する
・尚、3号機はPCV内の水位が高く、1･2号機で使用予定のペネが水没している可能性があり、別方式を検討する必要がある。

*1：【出展元】東京電力殿ﾎｰﾑﾍﾟｰｼﾞ(平成25年12月13日) ｢福島第一原子力発電所1～3号機の炉心・格納容器の状態の推定と未解明問題に関する検討第1回進捗報告｣より抜粋©International Research Institute for Nuclear Decommissioning2.1 １号機（ペデスタル外調査）の調査ステップ【調査対象部位】：格納容器ペデスタル外【調査及び装置開発ステップ】(1) B1調査(ペデスタル外_1階グレーチング上調査)：平成27年4月実証済
・X-100Bを使用し、1階グレーチング上の情報(地下階へのアクセス口や温度/線量)を取得する。
(2) B2調査(ペデスタル外_地下階状況調査)：平成28年度実証予定
・X-100Bを使用し、デブリ取出し方針決定に資する情報を取得する。
(3) B3調査(ペデスタル外_地下階へのアクセス及び調査)：平成29年度実証開始(目標)・エアーロックや機器ハッチ等のX-100Bより大きなアクセス口を使用し、デブリ取出し詳細設計に資する情報を取得

B１．ﾍﾟﾃﾞｽﾀﾙ外1階ｸﾞﾚｰﾁﾝｸﾞ上調査（平成27年4月実証済）：X-100Bﾍﾟﾈ使用

Ｂ２．ﾍﾟﾃﾞｽﾀﾙ外地下階状況調査（平成28年度実証目標）：X-100Bﾍﾟﾈ

Ｂ３．ﾍﾟﾃﾞｽﾀﾙ外地下階へのアクセスおよび調査 (平成29年度開始目標)：ｴｱｰﾛｯｸ/機器ﾊｯﾁ等予定©International Research Institute for Nuclear Decommissioning‹#›2.2 ２号機（ペデスタル内調査）の調査ステップ‹#›【調査対象部位】：格納容器ペデスタル内【調査及び装置開発ステップ】(1) A1調査(CRDレール状況調査)：平成25年8月実証済(2) A2調査(CRDプラットホーム上調査)：平成29年2月実証済
・X-6ペネに、φ115mmの開口を設けて調査装置をPCV内に投入。
・燃料デブリ取出し方針決定に資する情報の取得。
(3) A2’調査(CRDプラットホーム下調査)：実施時期調整中(4) A3調査(ペデスタル内_地下階へのアクセス及び調査)：平成30年度実証開始（目標）
・A2、A2’調査よりも大きなアクセス口（X-6ペネを基本）を設け、デブリ取出し方法確定に資する情報を取得する。
調
査
ス
テ
ッ
プ

Ａ１．CRDﾚｰﾙ状況調査(平成25/8月完了)

Ａ２．ﾍﾟﾃﾞｽﾀﾙ内部ﾌﾟﾗｯﾄﾎｰﾑ／ CRD
下部／スロット開口状況調査（平成29年2月完了）

Ａ２’．プラットホーム下調査（実施時期調整中）

X-53ﾍﾟﾈ

Ａ３．ﾃﾞﾌﾞﾘ取出し方法確定に向けた調査（平成30年度開始目標）

ＣＲＤ
ﾍﾟﾃﾞｽﾀﾙ
開口部
A1

X-6ﾍﾟﾈA2

プラットホーム

CRDﾚｰﾙＰＣＶ

A２’／A3©International Research Institute for Nuclear Decommissioning2.3 ３号機（ペデスタル内調査）の調査ステップ‹#›① PCV内へのアクセス方針の立案：
・課題： X-6ペネが水没している。
・ペネ選定：２号と同様、 X-53ペネおよびX-6ペネが有望
・PCV内へのアクセス：水没状態のＸ－６ペネからのアクセスは、ＰCV内滞留水の漏えいの危険性が高く、そのリスクを排除することは非常に困難である。そのため、水位コントロールが完了できない状況では
X-53ペネよりアクセスする必要あり。

② 調査／開発方針の立案
水位コントロールができない段階では、先行して、Ｘ－５３ペネからの水中調査を実施する計画を立案した。
ステップ

調査内容

目的

調査装置

ステップ１

プラットホーム上の状況調査

・燃料デブリ落下の可能性確認（落下物や開口などの異常）・ペデスタル地下階のアクセスルートの確認

水中ROV

ステップ２

ペデスタル地下階の状況調査

・燃料デブリ落下の可能性確認（既設構造物の損傷状況、落下物の有無 ）・燃料デブリ流出の可能性（２２５°方位の状況確認）
ステップ１

調査ステップ（平成29年度前半目標）（※1）

ステップ１：
プラットホーム上の状況調査

ﾍﾟﾃﾞｽﾀﾙ

X-53ﾍﾟﾈ

開口部

ＣＲＤ

CRDﾚｰﾙプラット
ホーム

ステップ２：
ペデスタル地下階の状況調査
X-6ﾍﾟﾈ

ＰＣＶ

ステップ２©International Research Institute for Nuclear Decommissioning※１ ステップ１、ステップ２を一連の調査として実施することを計画。
ただし、ＰＣＶ内の状況によってはペデスタル内部までの調査出来ない可能性あり。

2.4 H28年度の開発項目
No.

項目

‹#›
略称

H28年度の実施範囲

ＰＣＶ内部地下階部分の燃料デブリ広がり調査
1号機を対象としたﾍﾟﾃﾞｽﾀﾙ
B2「特定部位へ 外調査装置の開発、現地実証。
のｱｸｾｽ･調査装置及びｼｽﾃA2 装置の設計/製作/検証試験/現地実証
ﾑの開発」 2号機を対象としたﾍﾟﾃﾞｽﾀﾙ
2内調査
A2’ 装置の設計/製作/検証試験
及び
1

3
4

「現地実証」 3号機を対象としたﾍﾟﾃﾞｽﾀﾙ
内調査
調査計画・開発計画－ 装置の製作/検証試験－ 最新のﾆｰｽﾞ更新/調査計画･開発計画の立案「調査計画･開 2号機ｱｸｾｽﾙｰﾄの構築
5 発計画の立案･更新」 1号機ｱｸｾｽﾙｰﾄの構築－ 実機計画/実機設計･製作

6－ 概念設計/要素試験

計測装置等の開発計画－ 実機計画/要素試験©International Research Institute for Nuclear Decommissioning3.1-1 ﾍﾟﾃﾞｽﾀﾙ外地下階調査(B2調査)‹#›

複数の点のカメラ映像および線量率から、燃料デブリの広がり状態を推定
線量率測定イメージ

測定エリア

B1装置
B1調査時計回りﾙｰﾄ 到達地点
B2装置
到達目標

水面
D1

作業員
ｱｸｾｽ口

線量計
・カメラ

B1装置
到達地点

燃料
デブリ

B2装置
到達目標

地下階
床面

１階グレーチング部分平面図

地下階における二次元的な燃料デブリ拡散状態

拡散状態推定イメージ

ﾃﾞﾌﾞﾘ広がり

作業員アクセス口周辺の調査イメージ・ロボットの平面位置
・センサの降下長さ・線量率測定結果【各測定点の上下方向分布※】
・目視確認結果

燃料デブリ©International Research Institute for Nuclear Decommissioning※ｼﾐｭﾚｰｼｮﾝ結果と比較しﾊﾟﾗﾒｰﾀ(燃料広がり、揮発率、体積厚さ、等)を想定

3.1-2 B2調査の製作‹#›

B1調査装置の形状をベースとし、センサを降下可能な機構を新たに開発【手段】(1) 線量率の３次元的計測(2) 水中カメラによる撮影【性能評価結果】(1) 気中、水中の空間線量率分布を測定可能（0.1～10kGy/h）(2) 水中カメラで2.6m先の対象物を視認

クローラ部

走行用カメラ

ウィンチ部

小型カメラ
水中撮像結果

Ｌ＝2.6ｍ

1.E+07

計数率[cpm]

1.E+06線形特性測定結果

1.E+05

ｸﾞﾚｰﾁﾝｸﾞの隙間からｾﾝｻ降下時の状況

1.E+04
1.E+03
1.E+02

Co-60気中(センサD)
Co-60(気中)1.E+01

使用済燃料水中
使用済燃料集合体(水中)1.E+00
1.E-03 1.E-02 1.E-01 1.E+00 1.E+01 1.E+02 1.E+03 1.E+04

線量率 [Gy/h]

Ｌ＝50cm：ﾚﾝｽﾞ方向：照明方向※寸法：φ20×40mm
総画素数：32万画素，LED：8個©International Research Institute for Nuclear Decommissioning3.1-3 B2調査装置のモックアップ性能評価‹#›

ＰＣＶの分割模擬体を用いて試験を実施。実機実証に向け動作確認と課題抽出。
X-100B 地下階開口部

1階グレーチング
1F-1

名称/目的

②平面模擬体１階グレーチング上の移動検証

模擬範囲

１階グレーチング(X-100B下) ～約1/3周（時計回り）

A矢視

A矢視
燃料デブリ ペデスタル
想定位置

地下階

走行時の状況

名称/目的①高さ模擬体 ／ エントリ・回収時の検証

名称/目的③地下階模擬体（３種類）/地下階へのセンサ昇降性検証

模擬範囲

X-100B ～１階グレーチング

模擬範囲

１階グレーチング～地下フロア面（構造物は適宜変更可）

水槽の中に、３種類の模擬体を設置し、
センサ昇降試
験を実施

ガイドパイプ先端

高さ模擬ピットD2
グレーチング面

3.5ｍ

水槽

ｼｰﾙﾎﾞｯｸｽ

測定ポイント例（D2）
下部の模擬体©International Research Institute for Nuclear Decommissioning3.1-4 B2調査装置の実証試験結果(1)‹#›

平成29年3月18日～22日に、１号機において実証試験を実施。

水中取得画像

成果概要
ペデスタル開⼝部近傍のPCV底部の状況を初めて撮影することに成功。
PCV底部、配管等に堆積物を確認。（今後、画像の評価・堆積物の分析予定）
構造物の損傷状況は前回調査時（2015年4⽉）と大差ないことを確認©International Research Institute for Nuclear Decommissioning3.1-5 B2調査装置の実証試験結果(2)‹#›

５つのｴﾘｱで計10点、計測を実施

成果概要
PCV底部に近づくほど線量が上昇する傾向を確認。
ｸﾞﾚｰﾁﾝｸﾞ上の線量は前回調査時（2015年4⽉）と大差ないことを確認©International Research Institute for Nuclear Decommissioning3.2-1 ﾍﾟﾃﾞｽﾀﾙ内部ﾌﾟﾗｯﾄﾎｰﾑ状況調査(A2調査)‹#›（１） 装置概要
Ｘ－６ペネに開口（内径約Φ115ｍｍ）を開けて、PCV内にガイドパイプを挿入し、計測器を搭載した自走装置を下ろし、レール上を通ってペデスタル内のCRDプラットホーム上を調査するクローラ型装置。

（２） 本事業での実施範囲及び成果概要（その１）① Ｘ－６ペネ遠隔穴あけ装置の開発
 超高線量環境下であるＸ－６ペネに開口を開けるため、遠隔穴あけ装置を開発し、2016/12に現地実証試験を完了した。

② Ａ２調査装置 現地実証試験の完了
 開発した装置の現地実証試験（ペデスタル内事前確認2017/1/30、堆積物除去2017/2/9、
ペデスタル内調査2017/2/16）を完了し、下記データを取得した。
・ＣＲＤレール上の画像データ、温度、線量
・ペデスタル内の画像データ

遠隔穴あけ装置

ペデスタル内事前確認装置

堆積物除去装置

A2調査装置©International Research Institute for Nuclear Decommissioning3.2-2 ﾍﾟﾃﾞｽﾀﾙ内部ﾌﾟﾗｯﾄﾎｰﾑ状況調査(A2調査)（２） 本事業での実施範囲及び成果概要（その２）③ 現地実証試験時に得られたペデスタル内の画像データ©International Research Institute for Nuclear Decommissioning※上記画像は、東電HD殿にて鮮明化した画像をもとに全天球化‹#›

3.2-3 ﾍﾟﾃﾞｽﾀﾙ内部ﾌﾟﾗｯﾄﾎｰﾑ状況調査(A2調査)‹#›（２） 本事業での実施範囲及び成果概要（その３）④ ペデスタル内の確認結果まとめ※

境界は明確に限定できていない

CRD交換機
TIP案内管らしき落下物

奥側にケーブルを確認（位置の特定は困難）

見える範囲はグレーチングが存在しているグレーチングの状況が不明な範囲

光が届かずPIPケーブルは見えないが，TIP案内管は確認できる範囲（位置の特定は困難）ケーブル状の落下物

PIPケーブル，LPRMケーブルを確認した範囲（位置の特定は困難）

PIPケーブル，LPRMケーブルが特定できない範囲

PIPケーブル，LPRMケーブルの位置が特定できた範囲

グレーチングが脱落している範囲
落下物

グレーチングが存在している範囲（残存しているグレーチングの一部は歪んでいる）

CRDレールCRDプラットホーム上に、グレーチングの脱落部や堆積物が確認されたものの、既設構造物の大規模な損傷は確認されなかった。
©International Research Institute for Nuclear Decommissioning※引用元：「2号機原子炉格納容器内部調査について～画像解析による追加報告～（2017.3.30廃炉・汚染水対策チーム会合／事務局会議（第40回）報告資料）」

3.2-4 プラットホーム下調査（A2’）装置の開発‹#›（１）調査概要
CRDプラットホームの開口部よりペデスタル底部にアクセスし、プラットホーム下の構造物の損傷状況、さらに、燃料デブリのおおよその状況をカメラ映像により推定する。

（２）本事業での実施範囲及び進捗状況（Ａ２調査実施前）（ｉ） ペデスタル底部を調査するためにダイブ方式／カメラ吊降し方式の装置構想の検討を進め要素試作を実施した。検討の結果、より確実性の高いカメラ吊降し方式を採用することとした、Ａ２調査の結果を反映し、装置の最適化を進めていくこととした。
CRDスロット開口

前方

CRD
プラットホーム

段差

補助照明【ダイブ方式】

CRD交換機後方

ダイブ用駆動機構

調査用
パンチルトカメラ

CRDスロット
開口クローラ※1F-3の写真

カメラ吊降し機構
中間軸【カメラ吊降し方式】

カメラアーム

ケーブル送り機構

CRD交換機CRDプラットホーム
CRDスロット

基端軸

カメラ収納部

調査用
パンチルトカメラ

前方カメラ駆動機構

吊り降ろしカメラ
パンチルト機構

作業員アクセス口
水面
想定水位約300mm制御基板と姿勢センサ基板をクローラ台車©International
Research Institutefor Nuclear Decommissioning
内蔵した遮蔽筐体
クローラ・アームケーブル
カメラケーブル

ケーブルトレイ3.2-5 プラットホーム下調査（A2’）装置の開発‹#›（２）本事業での実施範囲及び進捗状況（A2調査実施後）（ｉi） A2調査の結果、当初計画していた自走式の小型クローラによる走行が困難であること、および、CRDプラットホームのグレーチング部に開口があることが判明した。そのため、装置コンセプトを下記の通り見直した。

ペデスタル内アクセス方式
・ 自走式装置よりも確実なガイドパイプ方式（A2調査のペデスタル内事前確認装置の改良型）を採用し装置の設計を進める。
・ (i)で要素試作の実績がある小型パンチルトカメラ/カメラ吊降し機構の設計を流用して効率的に開発を進める。

CRDプラットホーム下へのアクセス箇所確認されたグレーチングの脱落部よりCRDプラットホーム下にアクセス
ガイドパイプ【要素試作した機構】

テレスコピック機構

X-6ペネ

カメラアーム

中間軸
カメラ吊降し機構

カメラ収納部

ケーブル

ケーブル送り機構
基端軸

グレーチング脱落部

前方カメラ駆動機構

吊り降ろしカメラ
パンチルト機構

先端にパンチルトカメラ/
カメラ吊降し機構を搭載

パンチルトカメラ
吊降し

小型パンチルトカメラ
制御基板と姿勢センサ基板をクローラ台車内蔵した遮蔽筐体

クローラ・アームケーブル

カメラケーブル©International Research Institute for Nuclear Decommissioning3.3-1 ３号機（ペデスタル内調査）の調査装置の開発‹#›（１）調査概要
X-53ペネからPCV内へ進入し、水中でCRDレール上を移動して、ペデスタル内部の状況を確認する。

（２）本事業での実施範囲及び進捗状況（i）調査計画を以下の通り立案した。

CRDプラットホーム上、CRDハウジング下端水中ＲＯＶ引っ掛かりのリスクが低いと考えられるプラットホーム上、CRDハウジング下端の調査を行い、ペデスタル内の損傷状況の確認を行うとともに、ペデスタル地下階へのアクセスルート有無の確認を行う。
（ii）開発課題として、PCV内のアクセス性、視認性、装置回収不可時の対策等課題を抽出し開発計画に反映。
(iii)スラスター推進力測定や照射試験験等の要素試験を実施し、開発計画に反映

スラスター推進力測定試験（イメージ図）
カメラ照射試験 試験状況

©International Research Institute for Nuclear Decommissioning3.3-2 ３号機（ペデスタル内調査）の調査装置の開発

推進用スラスター（２）本事業での実施範囲及び進捗状況（つづき）（iv）水中を遊泳可能な装置試作中（右図）（v）水中ROV遊泳試験計画を立案
PCV内構造物の実物模擬体を用いた検証試験
を実施予定

‹#›

昇降用スラスター

前方カメラ
中性浮力
ケーブル

照明

（寸法）
外径 約φ13cm
全長 約30cm

小型水中ROV写真（*1）*1：水中ＲＯＶに浮力体を付けていない状態での写真です。

©International Research Institute for Nuclear Decommissioning3.4-1 調査計画･開発計画(1/4):最新ﾆｰｽﾞによる調査項目‹#›（1）目的：デブリ取出しに向けて差し迫っている「デブリ取出し工法確定」や「取出し装置等の詳細設計」に資する情報取得
次フェーズPCV内部調査の調査項目【次頁のニーズ表から抽出】（2）実施時期：18年度
原子炉格納容器(PCV)

原子炉建屋躯体

既設貫通口(X-100Bペネ)

原子炉圧力容器(RPV)

ペデスタル外へ流出した燃料デブリ分布（厚さ、広がり)

ペデスタル

ペデスタル内外のデ ペデスタル内の燃料デブリ分布
ブリの分布（厚さ、広がり）
地下階の燃料デブリの冷却状態（気中露出
部の有無）
2号機のみ

既設貫通口
(X-53ペネ)

シェルアタックの有シェルアタックの状況、漏洩範囲
無デブリによる浸食深 ペデスタル壁面の浸食深さ
さ/事故時の熱履歴
コンクリート強度
ペデスタル内外壁の割れ・剥離機器ハッチ
エアーロック

ＣＲＤ系の状態
次フェーズ調査の調査対象範囲（ペデスタル内外）

Ｘ-6ペネ

ＣＲＤ系の損傷状態(CRDハウジングの脱落、冷却水の滴下)©International Research Institute for Nuclear Decommissioning3.4-2 調査計画･開発計画(2/4):【参考】ニーズ分析表
聞り取り調査調査対象の選定

調査の目標期限
絞込み
調査の優先順位

調査計画立案

調査計画更新前頁⑱の表©International Research Institute for Nuclear Decommissioning‹#›3.4-3 調査計画･開発計画(2/4):1号機の調査内容©International Research Institute for Nuclear Decommissioning‹#›3.4-4 調査計画･開発計画(3/4):2号機の調査内容©International Research Institute for Nuclear Decommissioning‹#›3.5-1 ｱｸｾｽﾙｰﾄ構築(1/4):ｱｸｾｽﾙｰﾄの候補検討
最大想定ルート径
アクセス性
記号の意味
〇：直接アクセス可△：直接アクセス不可

ペデスタ
ル内

X-1ペネ

X-2ペネ

X-6ペネ

（機器ハッチ）（エアロック）（CRD交換ハッチ）

大口径

約30cm

約50cm

△（ペデスタル外から内部 △（ペデスタル外から内〇（ペデスタル内部へ直へアクセス）

部へアクセス）

接アクセス）

ペデスタ
ル外

〇

〇

〇

1号機

△

〇(候補）

〇(候補）

作業ｴﾘｱ；～3mSv/h
湾曲した面の溶接、遮へいブロック撤去などの開発に時間を要する

18年度の調査を想定した場合のルート構築の実現性
記号の説明〇：2018年度の調査に間に合う可能性があり、検討中△：技術的課題が大き
く開発に時間を要し、実現性は低いと判断

‹#›

2号機

作業ｴﾘｱ；～3mSv/h 作業ｴﾘｱ：>50mSv/h(HPCI室境界への遮
Case-1：2号機並みにへい設置後）
線量低減し、2号機の技術的課題が明確で、 ルート構築技術を有効
概念設計実施中
活用
Case-2：フル遠隔によるルート構築技術的成立性検討済

△

△

〇(候補）

作業ｴﾘｱ；～7mSv/h
湾曲した面の溶接、遮へいブロック撤去などの開発に時間を要する

作業ｴﾘｱ；～30mSv/h
凹凸面でのバウンダ
リ構築などの開発に時間を要する

作業ｴﾘｱ：～5mSv/h
遠隔化/遮へい等の対策を検討し、概念設計
済©International Research Institute for Nuclear Decommissioning3.5-2 ｱｸｾｽﾙｰﾄ構築(2/4):2号機ｱｸｾｽﾙｰﾄ検討(X-6ﾍﾟﾈ)‹#›

Ｘ－６ペネのサイズをもっとも有効に利用できる工法としてハッチ開放を採用。H2７年度までに要素試作した実績をもとに、Ｈ２８年度は実機装置の詳細設計と要素試験を実施し、実機製作を開始した。なお、Ｈ２９年度は実機装置の完成、単体組合せ試験、フィードバック（試験結果およびＡ２調査）を実施予定。

©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

本内容は開発・試験結果によって、変更になる場合があります。

3.5-3 ｱｸｾｽﾙｰﾄ構築(3/4):1号機ｱｸｾｽﾙｰﾄ検討(X-6ﾍﾟﾈ)
2号機に適用する隔離弁設置工法・技術を有効に利用しつつ、 1号機
X-6ペネ周辺への環境線量を考慮して、遠隔で実現できる工法・技術を開発する。
＜遠隔で実施する作業項目＞
１）干渉物（遮蔽リング等）の撤去
２）ペネスリーブの閉止
３）隔離部屋の設置
４）ハッチ開放装置の設置
５）X-6ハッチの開放
６）ハッチのシールとして使用していたOリングの撤去
７）ペネ内の遮蔽体の処理（切削・撤去）
８）シール面の清掃
９）隔離弁の設置
１０）ハッチ開放装置の撤去
１１）調査、サンプリング
１２）ペネ開口の閉止
１３）隔離部屋の撤去©International Research Institute for Nuclear Decommissioning‹#›3.5-4 ｱｸｾｽﾙｰﾄ構築(4/4):1号機ｱｸｾｽﾙｰﾄ検討(X-2ﾍﾟﾈ)
•
•
•
•
•

新バウンダリ部の範囲： 隔離弁～延長管/エアロック外扉接続部（耐圧11kPa，図1参照）
新バウンダリ接続部の構造： 機械締結（メタルＯリング：図1参照）
地震対策： 隔離弁と床面をアンカーで固定
最大ルート径：約0.3m（図2参照）
ルート数：3箇所（350A、250A、200A：図2参照)©International Research Institute for Nuclear Decommissioning‹#›3.6-1 計測装置等の開発計画(1/3):ｱｸｾｽ装置候補選定
号機毎の格納容器の特徴(*1)

‹#›

1号機

２号機

３号機

ほぼ全量が下部プレナムに落下
し、RPV ペデスタル外側にも移行している

大部分が下部プレナムに落下し、RPV ペデスタル外側への移行の可能性があるが、その程度は小大部分が下部プレナムに落下
し、RPV ペデスタルへの移行の程度は、1号機と2号機の中間水位(*1)

約2.5m

約0.3m

約6.3m

温度

10～40℃

10～40℃

10～40℃

湿度

100%（推定）

100%（推定）

100%（推定）

雰囲気の空間線量率

水中 0.5Sv/h

気中30～100Gy/h（*3）

水中0.3Gy/h

燃料デブリの表面線量率～300Gy/h100～400Gy/h（*3）

100～300Gy/h

視程

水中1～2m程度

気中1～2m程度

水中1～2m程度

その他

浮遊性堆積物が沈殿

霧

浮遊性堆積物が沈殿

調査時の地下階アクセス範囲

ペデスタル内外

ペデスタル内（*2）

ペデスタル内（*2）

想定される地下階アクセス装置

水中遊泳型、アーム伸縮型

床面移動型、アーム伸縮型

水位調整計画と3号機調査を踏まえ別途検討

燃料デブリの分布(*1)

地下階
の状況

*1：原子力損害賠償・廃炉等支援機構殿HP2016.7.20「東京電力ホールディングス㈱福島第一原子力発電所の廃炉のための技術戦略プラン2016」より引用*2：A2/A2’調査または3号機調査でﾍﾟﾃﾞｽﾀﾙ外へのﾃﾞﾌﾞﾘ流出の可能性を判断した場合見直し*3：A2/A2’調査の結果を以て見直し要©International Research Institute for Nuclear Decommissioning3.6-2 計測装置等の開発計画(2/3):ｱｸｾｽ装置候補概要
水中遊泳型（X-2ペネ利用）

床面移動型（X-6ペネ利用）‹#›

アーム型（X-6ペネ利用）

説明図

耐放射線性

～100Gy/h（積算約1,000Gy)（センサ部除く）（約1ヶ月間の使用を想定：水中～
0.5Gy/h）

外形
基本動作
ケーブル
牽引力

直径約25cm×全長約60～110cm

耐放射線性
外形

推進、併進、潜水（干渉物回避に必要な動作）

最大100N以上（ペデスタル１周移動に必要なケーブル牽引力：約20N（実
験値））

搭載重量

高さ約29cm以内
幅約33cm以内
調査装置：約1kg以下
支援装置：約5kg以下

アーム部外形
搭載質量/反力精度

100～3,000 Gy/h
（積算:1000kGy)
全長24m, 断面130mm×400mm
50kg/450N
約20mm（繰り返し再現性あり）©International Research Institute for Nuclear Decommissioning3.6-3 計測装置等の開発計画(3/3):計測技術組合せ検討‹#›

表 アクセス装置・計測技術の適合の可能性
アクセス装置・計測技術の適合の可能性
計測技術の分類

計測技術の候補（記号：〇可能性有、△現時点の情報で判断困難、×可能性低）

水中遊泳型
レーザー光
切断法

気中用
・燃料デブリの高さ
・ペデスタル壁面の浸食
寸法・距離・ 深さ
形状測定
・ ペデスタル壁面の浸食深さ（残厚）又は内面側の浸食がインナースカートに到達したかどうかの判定)

目視・表面観察γ線量率測定放射能核種分析
デブリ由来の放射線計測 γ線エネルギー帯識別
中性子検出（2号機のみ)三次元VTカメラ
超音波法

水中用

走査型
超音波距離計

床面移動型

アーム型

-

△

(気中部での計測は対象外)(重量（約5kg以下）/サイ ズによ る ）

〇

-

○

〇

×

△

(セン サ部の長時間姿勢保持困難）(重量（約5kg以下）/サイ ズによ る ）〇（気中部での計測は対象外）〇△(重量（約5kg以下）/サイ ズによ る ）

△

衝撃弾性波

〇

カメラ

〇

水鏡カメラ

〇

γ線量計

〇
△

○
△

(セン サ姿勢保持時間/サイ ズによ る ）(重量（約5kg以下）/サイ ズによ る ）γカメラ
CdTe半導体検出器
デブリ識別装置
中性子検出器〇(重量（約5kg以下）/サイ ズによ る ）〇△(重量（約5kg以下）/サイ ズによ る ）△(重量（約5kg以下）/サイ ズによ る ）△△(セン サ姿勢保持時間/サイ ズによ る ）(重量（約5kg以下）/サイ ズによ る ）

〇

○

備考

〇
〇
〇

市販品

〇
〇

A2/B2開発済〇〇〇〇©International Research Institute for Nuclear Decommissioning4. 実施工程
No.

項 目

1

マスタースケジュール2ペデス ペデスタル外地下階の燃料
タ デブリ状況調査装置
ル
外

Ｂ
２
調
査

調査
装置
等の
開発

略称
－

4

‹#›

5

6

7

8

9

平成28(2016)年度
11
12
1

10

3

4

5

格納容器内部の調査計画および開発
計画の立案

4

調査装置等の開発(実証試験予定のみ
記載，詳細はNo.5-1～7参照)

－

7

8

平成29(2017)年度
9
10
11

12

1

2

3

平成30(2018)年度

備 考▽補助事業終了(3/31)▽燃料デブリ取出し方針決定▽燃料デブリ取出し方法確定
実証試験を完了した。

ﾄﾚｰﾆﾝｸﾞ/現地準備
試験/改善

工程の進捗は、以下で示す。
：計画（黒い細線）：実績（赤い太線）

現地実証試験
ﾓｯｸｱｯﾌﾟ/改善

調査ニーズの聞き取り/マッチング
3

6▼交付決定(4/1)
装置設計/製作

B2

2

IRID内DRにて審議中。全体の工程遅延につながらないよう、今後開発を促進
する。

計画の更新

調査・開発計画の立案
A2調査実証試験(目標)【注記】① 交付申請書における実施内容
を黒線で示す。
② 一点鎖線の範囲は、交付申請書の範囲外であるが、更なる開発計
画を参考で示したものである。

A2'調査実証試験(目標)（A2’、A3調査の見直し要否）☆

－B2調査実証試験(目標)

1F-3調査実証試験(目標)

前倒して１月に実証試験に着手した。

基本設計/詳細設計

5-2

手配/製作

2号機 穴明けを可能にす
る装置

A2

ペ
デ
2号機 ペデスタル内プラッス
トホーム状況、CRD下部、
タ
スロット開口部調査装置等
ル
内

A2

5-1

実証準備
実証試験
改良設計/製作/機能検証/評価

5-3

ペ 2号機 プラットホーム下側
デ 調査装置等内

前倒して、１月に実証準備を完了し、実証試験に着手
した。

実証準備
実証試験
装置構想概念検討(☆（開発計画の評価）
設計/製作/機能検証/評価

A2’

実施時期調整中IRID内DRにて開発計画の評価完了。設計、製作を継
続中。

実証準備
実証試験

)

Ｂ
２
調
査
以
外

前倒して実証試験までを12月に完了した。

機能検証/評

基本設計/詳細設計
3号機 ペデスタル内調査
装置等

5-4

製作/試験/評価/改良/評価-装置製作を継続中。

実証準備
実証試験

5

実機計画の立案☆（実機計画の評価）
設計/製作

2号機のアクセスルート構
築

5-5

－

機能検証/評価/改良/評価装置の実証試験について
更なる開発計画にて実施

IRID内DRにて審議中。全体の工程遅延につながらないよう、今後開発を促進する。

－
実機計画の立案
5-6

1号機のアクセスルート構
築☆（実機計画の評価）☆（実機計画更新/実機適用における見通しの確認）

試作改良/性能検証等-

試作/要素試験/評価
更なる開発計画へ反映

5-7

＜参考＞

ペ
デ
地下階状況調査装置
内外

更なる開発計画

実機計画の立案☆（実機計画の評価）－
要素試験☆（実機計画更新/実機適用における見通しの確認）

必要に応じて要素試験の継続実施（点線部）
更なる開発計画へ反映

IRID内DRにて審議中。全体の工程遅延につながらないよう、今後開発を促進する。

IRID内DRにて審議中。全体の工程遅延につながらないよう、今後開発を促進する。

地下階状況調査装置の装置設計/製作/機能検証/評価 及びアクセスルート構築©International Research Institute for Nuclear Decommissioning5. 目標達成を判断する指標の達成状況
実施内容

平成２８年度目標達成指標

達成状況

‹#›
課題

･

び「
特 1号機を対象とし 装置の設計/製作を行い、ﾓｯｸｱｯﾌﾟ [目標達成]
シ定体による機能検証の完了，現地実証 ・機能検証を完了し、現地実証試験を－ス 部 たﾍﾟﾃﾞｽﾀﾙ外調査 試験の実施
実施
テ
ム位・A2調査の完了[目標達成]
・A2調査結果のA2’調査および開のへ・A2調査の完了の・A2’調査の計画立案、A2´調査
発計画へのフィードバック
開 ア 2号機を対象とし装置の概念設計の完了、詳細 ・A2’調査／開発計画の立案、詳発ク
たﾍﾟﾃﾞｽﾀﾙ内調査」
設計の実施、要素試作の完了 細設計の実施、要素試作の完了
及セス
び
・燃料デブリ取出し方針決定に資する [目標達成]
・ペデスタル内の障害物を避けるな「
現調・調査計画の立案
どの遊泳試験、および習熟訓練
情報を取得するため、ペデスタル内
地 査 3号機を対象とし 調査装置について、調査計画の立案、・装置の設計完了
実 装 たﾍﾟﾃﾞｽﾀﾙ内調査 装置の設計・試作を実施
証置
」及

･

「
調
査
計
画
開
発
計
画
の
立
案
更
新
」

調査計画・
開発計画
2号機
ｱｸｾｽﾙｰﾄの構築

1号機
ｱｸｾｽﾙｰﾄの構築･

計測装置等の開発計画[目標達成]
最新の現場状況を踏まえ具体化・更・燃料ﾃﾞﾌﾞﾘ取出しに関連するﾆｰｽﾞ元
新する。また、燃料ﾃﾞﾌﾞﾘ取出し方針
最新の現場状況やﾆｰｽﾞによる見直に対して最新ﾆｰｽﾞを聞取りし、それを決定や方法確定に資する調査ﾆｰｽﾞ
しの実施
分析して調査項目に落し込み、調査を反映し調査・開発計画を立案する
計画・開発計画を立案
最新の現場状況を踏まえ、実機適用 [目標達成]
立案した実機適用計画に基づいて、計画を立案し、新規ﾊﾞｳﾝﾀﾞﾘを構築す ・X-6ﾍﾟﾈについて、最新の状況を踏ま
機能検証の早期計画立案るための装置の機能検証を完了
えて、実機適用計画を立案[目標達成]
最新の現場状況を踏まえ、基本計画 ・2つのﾙｰﾄ候補(X-2,X-6ﾍﾟﾈ)につい 立案した基本計画に基づいて、早期を立案するて検討を行い、先行する2号機での技 の具体化設計の実施術の活用も考慮し基本計画を立案[目標達成]
次ﾌｪｰｽﾞの内部調査も視野に入れ、・上記の調査計画に基づいて、必要な号機毎または共通してﾆｰｽﾞに対応す
ｱｸｾｽﾙｰﾄ構築・ｱｸｾｽ装置・計測技術 要素試験結果に基づいて、早期のる開発が必要な要素技術を抽出・整の検討を実施し、そこで必要な要素技 具体化設計の実施
理し、既存技術と比較検討した上で術を抽出・整理し、既存技術も含めて要素試験を含め開発計画を立案する
要素試験を実施©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

6.研究開発の運営等‹#›①中長期的視点での人材育成(実績) ・技術開発において、各社の若手を登用、討議を経験させることで技術レベルの向上と技術伝達を実施。
・東大、東北大、京大、東工大、等の「廃炉人材育成プログラム」への協力。
・「サイエンスアゴラ2016（11/5～6＠都立産業技術センター）」、「ロボフェスタ福島2016(11/19＠ビッグパレットふくしま)」等でのPR②国内外の叡智の結集（実績） ・国内外の関連学会やＷＳで研究開発成果を公表し、学術関係者の意見を受けた。
・廃炉に向けた耐放射線性センサーに関する国際ワークショップ （4/19、いわき）③情報発信の充実(実績) 下記を通じて、実施内容、成果などについて、一般の人への情報発信に努めた。
・福島第一原発廃炉国際フォーラム(４月10日～11日、スパリゾートハワイアンズ)
・IRIDシンポジウム2016（８月４日、東京大学）
・ＩＲＩＤホームページでの研究開発成果進捗状況の公開（随時)

福島第一原発廃炉国際フォーラム

IRIDシンポジウム2016©International Research Institute for Nuclear Decommissioning7. まとめと今後の対応‹#›(1) まとめ
ペデスタル内外へのアクセス装置の開発およびこれらの現場実証試験を実施する最終ゴールに対し，以下の技術開発を実施した。特定部位へのアクセス･調査装置及びシステムの開発および現地実証の実施、さらに、次のフェーズの調査計画、開発計画の立案、および更新を実施した。具体的には、下記の成果を得た。
・１号機では、ﾍﾟﾃﾞｽﾀﾙ外地下階調査(B2調査)の現地実証試験を実施し、水中映像、線量率分布
情報を取得し、B2調査を完了した。
・２号機では、ﾍﾟﾃﾞｽﾀﾙ内調査（A2調査）を実施し、 ＣＲＤレール上の状況および、ペデスタル内の画像データを取得した。得られたデータを各関係ＰＪにフィードバックする。また、次のステップのA2’調査について、調査計画の立案と要素試作を完了した。今後、Ａ２調査の結果を反映し、調査計画を改訂していく。
・３号機では、ペデスタル内調査装置について、調査装置の構想・概念検討を実施した。
・次フェーズの調査計画・開発計画については、デブリ取出し関連のニーズ元から最新のニーズを聞取り、それを反映して調査計画・開発計画の更新を行った。また、これに基づいて、アクセス
ルート構築・アクセス装置・計測技術の検討を実施し、必要な要素技術を抽出・整理し、既存技術も含めて要素試験を実施した。
(2) 今後の対応
2号機A2’調査，3号機調査は、現地実証に向けた対応を継続する。また、次フェーズPCV内部調査は、開発の更なる具体化・推進を実施する。
©International Research Institute for Nuclear Decommissioning