2号機及び3号機原子炉格納容器(PCV)内滞留水の分析結果
平成28年11月24日
技術研究組合 国際廃炉研究開発機構／
日本原子力研究開発機構
本資料には、平成26年度補正予算「廃炉・汚染水対策事業費補助金（固体廃棄物の処理・処分に関する研究開発）」成果の一部が含まれている。
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 Decommissioning0

概要
事故後に発生した固体廃棄物は、従来の原子力発電所で発生した廃棄物と性状が異なるため、廃棄物の処理・処分の安全性の見通しを得る上で性状把握が不可欠である。
原子炉及びタービン建屋の汚染状況は、これら施設の廃止措置に伴う廃棄物の性状を推測する上で重要である。
注水によって燃料デブリから放射性核種が溶出し、汚染水となるが、汚染水と接触する部分の汚染状況は核種の移行挙動に影響を受ける。
そこで、原子炉格納容器(PCV)内で採取された汚染水の分析を行った。2号機及び3号機PCV内滞留水を分析した結果を報告する。

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12号機及び3号機 PCV 滞留水－分析内容
 原子炉格納容器(PCV)内部調査（2号機平成25年8月、 3号機平成27年10月）にて採取された滞留水（LI-2RB5-1～2、LI-3RB5-1～2）を試料として、以下の核種を分析した。

 3H, 60Co, 90Sr, 94Nb, 106Ru,137Cs,
144Ce,152Eu,154Eu,
238Pu, 239+240Pu, 241Am , 242Cm,244Cm
なお、235U, 238Uについては現在分析中である。
3号機原子炉格納容器 (PCV) からの滞留水試料の採取方法 *試料は、水面近傍（約0.1 m下）と水面下約0.7 mから採取された。

* 「福島第一原子力発電所 3号機原子炉格納容器 (PCV) 内部調査の実施結果について」, 汚染水対策現地調整会議, H27年10月30日.
©International Research Institute for Nuclear Decommissioning2試料の性状
試料名

採取日

採取場所

LI-2RB5-1
LI-2RB5-2
LI-3RB5-1
LI-3RB5-2

H25.8.7
H25.8.7
H27.10.22
H27.10.22

2号機PCV
2号機PCV
3号機PCV水面近傍
3号機PCVｸﾞﾚｰﾁﾝｸﾞ近傍

線量率※1(μSv/h)
56
62
9.0
6.0

pH
7.4
7.3
7.0
6.6

※1：約50mLを50mLバイアル瓶に収納した時の表面線量率（γ）©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

3

PCV滞留水の核種分析結果①
放射能濃度〔Bq/cm3〕
3609094
試料名
HCo
SrNb
（約12年）（約5.3年）（約29年）（約2.0×104年）
LI-2RB5-1 (6.9±0.1)×102 (3.6±0.1)×101 (6.6±0.1)×104< 3×10-1

Ru（約374日）< 2×102

Sb（約2.8年）(3.3±0.3)×101

LI-2RB5-2 (7.0±0.1)×102 (4.1±0.1)×101 (6.8±0.1)×104< 3×10-1< 2×102(9.4±0.3)×101

LI-3RB5-1 (3.5±0.1)×102 (2.2±0.1)×101 (7.5±0.2)×103< 3×10-1

LI-3RB5-2 (2.0±0.1)×102 (1.1±0.1)×101 (4.4±0.1)×103< 2×10-1

106125(7.1±2.0)×101 (5.3±0.2)×101< 8×101(1.6±0.2)×101

放射能濃度 〔Bq/cm3〕
試料名137144
CsCe（約30年）（約285日）3
LI-2RB5-1 (4.0±0.1)×10 (3.7±1.0)×102

Eu（約14年）< 2×100Eu（約8.6年）< 9×10-1

LI-2RB5-2 (4.2±0.1)×103< 3×100< 9×10-1

LI-3RB5-1 (1.8±0.1)×103 (2.9±0.4)×102< 2×100(1.9±0.2)×100

LI-3RB5-2 (9.6±0.1)×102 (1.4±0.3)×102< 1×100(7.8±0.9)×10-1< 3×102152154

 2号機PCV水については、 3H, 60Co, 90Sr, 125Sb, 137Cs, 144Ceを検出。
 3号機PCV水については、 上記に加え、 106Ru, 154Euを検出。
 集中廃棄物処理建屋の滞留水では検出されていない、144Ceや154Euを検出。
放射能濃度は、 2011.3.11において補正。
分析値の±の後の数値は、計数値誤差である。

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4

PCV滞留水の核種分析結果②
放射能濃度 〔Bq/cm3〕
試料名

LI-2RB5-1
LI-2RB5-2
LI-3RB5-1
LI-3RB5-2

238241242244
Pu+240Pu
Am
CmCm（約2.4×104年（約88年）（約4.3×102年）（約163日）（約18年）
3
約6.6×10 年）(2.4±0.1)×10-1 (7.3±0.5)×10-2 (6.3±0.5)×10-2< 8×100(1.5±0.1)×10-1(2.2±0.1)×10-1 (7.2±0.5)×10-2 (6.9±0.5)×10-2< 8×100(1.5±0.1)×10-1(9.4±0.2)×10-1 (2.7±0.1)×10-1 (2.7±0.1)×10-1 (3.0±0.7)×101 (3.8±0.2)×10-1(5.8±0.2)×10-1 (1.8±0.1)×10-1 (1.7±0.1)×10-1 (2.6±0.6)×101 (2.3±0.1)×10-1

Pu239

 2号機PCV水については、Pu, 241Am, 244Cmを検出。
 3号機PCV水については、上記に加え、 242Cmを検出。
 集中廃棄物処理建屋の滞留水では検出されていない、242Cm を検出。

放射能濃度は、2011.3.11において補正。
分析値の±の後の数値は、計数値誤差である。

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5

PCV滞留水の元素分析結果
元素濃度 (mg/L)

試料名Mg

SiCaMnFe

LI-2RB5-1<5<5< 2.5<5LI-2RB5-2<5<5< 2.5LI-3RB5-1<5<5LI-3RB5-2<5<5SrBaNaBZnPbN.D.* < 0.25

<5< 2.5<5N.D.* N.D.*<5<5< 0.25

<5< 2.5<5N.D.* N.D.*<5<5N.D.* < 0.5<5<5<5N.D.* N.D.*<5<5N.D.* < 0.5<5<5N.D.* N.D.* N.D.**：定性分析でピークが確認できなかった元素

 定性分析モードでピークが検出された元素の定量分析を実施したが、全て定量下限未満となった。
©International Research Institute for Nuclear Decommissioning6核種分析結果①－60Co, 90Srと137Cs濃度の関係－106107

104

10510-510210-6

凡例◆ 2号機PCV滞留水▲ 3号機PCV滞留水● プロセス主建屋滞留水※1■ 高温焼却炉建屋滞留水※1（PCVは原子炉格納容器を表す）

103
101

101

100

100
10-1 10-210-2 10-3 10-410-210-1
100

102

104

106

108100102

104

106108

 60Co/137Cs比は、2号機と3号機で同程度。90Sr/137Cs比は、2号機の方が3号機よりも大きい。
 2号機及び3号機PCV滞留水の60Co/137Cs比及び90Sr/137Cs比は、集中廃棄物処理建屋（プロセス主建屋、高温焼却炉建屋）滞留水よりも大きい。
60Co/137Cs比

2号機PCV

3号機PCV

90Sr/137Cs比

2号機PCV

3号機PCV滞留水※29.4×10-3

1.2×10-2滞留水※21.6×101

4.4×100

燃料※31.4×10-5

1.4×10-5燃料※37.5×10-1

7.5×10-1©International Research Institute for Nuclear Decommissioning※1：H24年度～H27年度取得データ※2：本報告取得データの平均値※3：被照射燃料について計算したH23.3.11時点の放射能（日本原子力研究開発機構報告書「JAEA-Data/Code 2012-018」）7

核種分析結果②－238Pu, 244Cmと137Cs濃度の関係－
104

104
10-310-310-4
10-510-6102

10-4102

10-510-7100

10-6100

10-710-2

凡例◆ 2号機PCV滞留水▲ 3号機PCV滞留水● プロセス主建屋滞留水※1■ 高温焼却炉建屋滞留水※1（白抜きは縦軸の値が検出下限値）（PCVは原子炉格納容器を表す）

10-210-410-4100102

104106108100102104106108

 238Pu/137Cs比及び244Cm/137Cs比は、 3号機の方が2号機よりも大きい。

 2号機及び3号機PCV滞留水の238Pu/137Cs比及び 244Cm/137Cs比は、集中廃棄物処理建屋（プロセス主建屋、高温焼却炉建屋）滞留水よりも大きい。
238Pu/137Cs比

2号機PCV

3号機PCV

244Cm/137Cs比

2号機PCV

3号機PCV

滞留水※2

5.6×10-5

5.6×10-4

滞留水※2

3.7×10-5

2.3×10-4燃料※3

1.8×10-2

2.3×10-2燃料※3

7.5×10-3

1.0×10-2©International Research Institute for Nuclear Decommissioning※1：H24年度～H27年度取得データ※2：本報告取得データの平均値※3：被照射燃料について計算したH23.3.11時点の放射能（日本原子力研究開発機構報告書「JAEA-Data/Code 2012-018」）8核種分析結果③－タービン建屋滞留水との137Cs濃度の比較－
1.0E+06

２号機
PCV

137Cs濃度(Bq/mL)

1.0E+05

３号機
PCV
１号機

1.0E+04

２号機
３号機

1.0E+03

４号機
1.0E+02
11/06

12/10

14/02

15/07

16/11

年月

 2号機と3号機の両方について、137Cs濃度はPCVよりもT/Bの方が1桁程度高い。
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9まとめ・今後の予定
2号機及び3号機原子炉格納容器(PCV)内滞留水を分析し、それぞれ次の核種が検出された。
滞留水
2号機PCV
3号機PCV

3H

60Co

90Sr

✔
✔

✔
✔

✔
✔

106Ru125Sb

137Cs144Ce✔

✔
✔

✔
✔

✔
✔

154Eu✔

238Pu 239+240Pu 241Am 242Cm 244Cm

✔
✔

✔
✔

✔
✔

✔

✔
✔

 2号機及び3号機PCVの滞留水における着目核種/137Cs濃度比は、 90Sr, 238Pu, 244Cmで違いがみられた。
現在、2号機及び3号機PCVの滞留水中の235U, 238U濃度並びに1号機タービン建屋滞留水を分析している。これらの分析結果もふまえ、得られた知見を後日報告。

©International Research Institute for Nuclear Decommissioning10参考 廃棄物試料の分析状況
試料

報告
年度

2327

28

試料数

発表等

汚染水処理設備出入口水

•
•
•
•

1〜4号機タービン建屋滞留水等
滞留水（集中RW地下、高温焼却炉建屋地下）
淡水化装置濃縮水
処理水（セシウム吸着装置、第二セシウム吸着装置、多核種除去設備）

51

http://www.tepco.co.jp/nu/fukushima-np/images/handouts_110522_04-j.pdf
http://www.meti.go.jp/earthquake/nuclear/pdf/120924/120924_01jj.pdf
http://www.meti.go.jp/earthquake/nuclear/pdf/130627/130627_02kk.pdf
http://www.meti.go.jp/earthquake/nuclear/pdf/131128/131128_01ss.pdf
http://www.meti.go.jp/earthquake/nuclear/decommissioning/committee/osensui
taisakuteam/2015/pdf/0730_3_4c.pdf
http://www.meti.go.jp/earthquake/nuclear/decommissioning/committee/osensui
taisakuteam/2016/pdf/0331_3_4f.pdf

瓦礫

••
•
•
•

1、2、3号機原子炉建屋内瓦礫
1, 2号機原子炉建屋内ボーリングコア
1、3、4号機周辺瓦礫
覆土式一時保管施設で採取した瓦礫1号機タービン建屋砂60

http://www.meti.go.jp/earthquake/nuclear/pdf/130828/130828_01nn.pdf
http://www.meti.go.jp/earthquake/nuclear/pdf/150326/150326_01_3_7_04.pdf
http://www.meti.go.jp/earthquake/nuclear/decommissioning/committee/osensui
taisakuteam/2015/pdf/0827_3_4c.pdf
http://www.meti.go.jp/earthquake/nuclear/decommissioning/committee/osensui
taisakuteam/2016/pdf/0128_3_4d.pd

伐採木、立木、 • 伐採木（枝、葉）• 構内各所の立木(枝葉）及び落葉、土壌
落葉、土壌

128

http://www.meti.go.jp/earthquake/nuclear/pdf/140130/140130_01tt.pdf
http://www.meti.go.jp/earthquake/nuclear/pdf/140227/140227_02ww.pdf
http://www.meti.go.jp/earthquake/nuclear/pdf/150326/150326_01_3_7_04.pdf

汚染水処理
二次廃棄物

• 多核種除去設備スラリー（既設、増設）

4

http://www.meti.go.jp/earthquake/nuclear/decommissioning/committee/osensui
taisakuteam/2015/pdf/0827_3_4c.pdf
http://www.meti.go.jp/earthquake/nuclear/decommissioning/committee/osensui
taisakuteam/2016/pdf/0128_3_4d.pdf

汚染水処理
二次廃棄物

• 増設多核種除去設備スラリー• 多核種除去設備吸着材

35

http://www.meti.go.jp/earthquake/nuclear/decommissioning/committee/osensui
taisakuteam/2016/09/3-04-05.pdf

瓦礫、スラッジ• 1号機原子炉建屋内瓦礫• 1号機タービン建屋内スラッジ20
4

汚染水処理設備出入口水• 滞留水（集中RW地下、高温焼却炉建屋地下）• 処理後水（セシウム吸着装置、第二セシウム吸着装置、多核種除去設備）

28

滞留水

• 2、3号機PCV滞留水• 1号機タービン建屋地下滞留水

48焼却灰• 焼却灰（雑固体廃棄物焼却設備）

5

土壌• 構内の土壌6

吸着材は採取を順次実施中
http://www.meti.go.jp/earthquake/nuclear/decommissioning/committee/osensui
taisakuteam/2016/09/3-04-05.pdf

一部試料分析中、試料輸送準備中
本報告
分析中
分析中

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分析中1111