第６回 福島第一廃炉国際フォーラム＠いわき市芸術文化交流館（アリオス）

廃炉作業における分析の状況と課題について2022年８月29日

東京電力ホールディングス株式会社
理事

石川真澄

秘密情報 目的外使用・複製・開示禁止 東京電力ホールディングス株式会社

講演内容

1

１．分析の目的
２．福島第一における分析の現状－分析施設、分析項目、体制、物量の規模－社外機関への分析依頼

３．今後の展望とＪＡＥＡとの協力体制－廃炉作業の重要イベント－東電とＪＡＥＡの役割分担

４．課題と取り組み
－人財確保
－施設整備
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１．分析の目的

2

福島第一の安全を確実なものとし、且つ、廃炉作業を戦略的かつ着実に進捗させるために、以下の分析を実施する
発電所内外のモニタリング－周辺地域への放射線影響の確認－構内の汚染状況把握や作業員の放射線管理 等

廃炉作業の計画策定や設備設計・安全評価・確認－燃料デブリ等、未知なるモノの性状把握と方針・工法検討－各設備の設計条件（適正化含む）や性能維持確認－廃棄物の処理処分に向けた各種検討

事故調査

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２-1．分析の現状～分析施設①～3

主に『５６号機ラボ』と『化学分析棟』の２箇所で分析を実施
５６号機ラボ化学分析棟

2022年現在
2022年現在

分析室＋計測室：1000 m2

分析室＋計測室：850 m2

片付け・除染・拡張工事

環境管理棟
１～４周辺のラボ（震災で使用不可）

他ラボへの機能移転に伴い，作業を限定

分析室＋計測室：480 m2

提供：日本スペースイメージング(株),(C)Digital Globe
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震災直後

２-1．分析の現状～分析施設②～4

化学分析棟
分析対象：低濃度試料－環境試料（海水 等）－地下水バイパス、サブドレン浄化水－気体の放出管理用フィルタ－ＡＬＰＳ処理水
等

取扱設備：フード35台

５６号機ラボ
分析対象：中低濃度試料－１～４号機滞留水－汚染水処理設備の系統水－使用済燃料プール水

取扱設備：

グローブボックス

等
遮蔽付グローブボックス

遮蔽付グローブボックス １台、グローブボックス

５台、フード無断転載・複製禁止 東京電力ホールディングス株式会社

26台

２-2．分析の現状～分析装置と分析作業員の規模～
５６号機ラボ

化学分析棟

測定装置

主な用途

Ge半導体検出装置

γ核種（Cs-134,137等）

813

全α濃度

43α核種（定性のみ）

12α自動測定装置
αスぺクトロメータ

装置台数

分析作業員

約６０人

装置台数

低バックガスフロー計数装置全β濃度／Sr-90

4β核種分析装置

Sr-90

5

液体シンチレー
ション計数装置

トリチウム／C-14など

3

11

I-129／Tc-99など

2

2

ICP-MS

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55
2

分析作業員

約３０人

２-3．分析の現状～分析物量の規模～

6

分析量が震災前の約１６倍、年間約80,000件に増加
分析試料数は、年間約30,000試料を分析
約16倍
pH，導電率，難測定核種など
22%

ガンマ核種分析
33%

トリチウム
分析
13%

全ベータ分析
28%

震災前は年間 約5000件⇒

分析結果は全て東京電力のホームページで公開
https://www.tepco.co.jp/decommission/data/
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２-4．分析の現状～社外機関による分析例～

7

１～３号機原子炉格納容器(ＰＣＶ)内から採取したサンプルの詳細分析を廃炉・汚染水対策事業と協働して実施＜SEM-EDSの結果＞＜TEMの結果＞＜ICP-MSの結果＞

出典：『福島第一原子力発電所の原子炉格納容器内等で採取された試料の分析（2019年5月30日）』
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３-1．今後の展望 ～分析の視点から見る重要イベント～

8

２０２０年代半ばから、『廃棄物の性状把握』や『燃料デブリ取り出し』の分析が本格的に開始する見込み
初期段階は、ＪＡＥＡ殿による研究開発が中心となって分析作業が進む
ものの、将来的には東電も、ルーチンとして分析可能となるよう目指す
2020年代

廃炉
作
業のイ
ベント

分析機能
（施設）

2030年代発電所内外の各モニタリングや、各設備設計
燃料デブリ取り出し

廃棄物の性状把握 → 処理・処分検討
焼却灰、雑固体廃棄物（金属、コンクリート等）、水処理二次廃棄物

事故調査【課題】 総合分析施設（検討中）

JAEA第１棟
５６号機ラボ・化学分析棟

JAEA第２棟

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３-2．今後の展望 ～東電とＪＡＥＡの役割分担～

9■分析に関するＪＡＥＡとの役割分担
研究・技術開発を目的とする分析：ＪＡＥＡ
施設運営等を目的とする分析：ＴＥＰＣＯ■ただし、廃炉作業の状況等に応じて、必要な分析・モニタリングができるよう各施設で連携・柔軟な対応を行っていく＜各機関の主な役割＞
JAEA第１棟

JAEA第２棟

構外の既存分析施設○ 廃棄物の処理・処分に関する研究・技術開発○ 分析手法の開発
等○ 燃料デブリに関連する研究・技術開発○ 分析手法の開発
等○ 処理・処分に関する技術開発○ 分析手法の開発
等

TEPCO 総合分析施設

ＮＤＦ○ 発電所の各モニタリングならびに不具合対応○ 燃料デブリ取出し等の廃炉作業の設計や進捗対応○ 廃棄物の処理・処分に向けたデータ拡充○ 事故調査等○ 先導的研究計画の検討○ 研究成果を踏まえた合理的管理方策の検討
等

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４-1．今後の課題

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これまで、主に液体試料のγ線核種分析等の簡易な分析を中心に行ってきたため、廃棄物や燃料デブリといった固形状で前処理技術が困難な試料の分析経験がほぼない状況。また、燃料デブリ等の高線量試料を取り扱う施設やセル等の設備もない状況。

課題

分析技術・分析人財の確保－分析手順を構築可能な『分析技術者』の確保－燃料デブリ等の経験のない試料の分析手順の構築
および分析作業者の確保

分析施設の整備－燃料デブリ等の高線量試料を扱う設備や施設の整備

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４-2．課題への取り組み ～人財確保①～
取り組み内容11
経験によるところが大きく、育成に時間を要する

分析技術者の確保：－社外分析機関との人財交流（出向）等を通じて育成－キャリア採用

分析作業者の確保：－分析作業者のトレーニング（今後検討）－分析作業者の必要数を減らす ← 分析作業の簡素化、迅速化、自動化
組織イメージ

機能要素

想定人数

・廃炉工程の理解
・廃炉作業に必要な情報の理解と廃炉
分析評価者
作業への反映

分析技術者
分析管理者
分析作業者

数名

・分析結果と分析原理の理解
・手順の構築／改良・計測器／設備の改良

数名

・分析データの管理
・品質管理
・委託監理

十数名

・手順の理解・設備／装置の操作スキル
・放射線防護／管理の知識

１００人程度

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不足

４-2．課題への取り組み ～人財確保②～■分析技術者への期待事項
正体不明な試料について、含有する放射性物質について核種毎の放射能量を定量するとともに、物理的性状・化学的性状を解析できる計測技術を理解した上で、分析試料の性状に応じて、切断・破砕・研磨などの物理的前処理、溶解・分離などの化学的前処理の手順を構築・最適化・検証できる得られた結果について、基準や相場感等を基にわかりやすく説明できる。現場状況から当該結果が得られるメカニズムを考察・説明でき、各作業に提案ができる■人的リソースに求める要素
計測に関するもの ：原理、機器出力の意味合いの理解
前処理に関するもの：物理・化学の知識、化学反応の経験、操作ツールの取扱技能説明に関するもの ：法令等の知識、過去の分析データの知識
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４-3．課題への取り組み ～分析施設の整備～

13

■分析対象
発電所内外のモニタリング試料、燃料デブリ等、各廃棄物試料、系統設備試料、バイオアッセイ試料、クリアランス試料、事故調査試料

他■主な分析設備
コンクリートセル、鉄セル、グローブボックス、各計測器等

■検討状況
概念検討
現在

施設規模と成立性を検討
基本設計
・安全確保の考え方の整理・設備の設計方針／基本仕様
・ルーチン分析の自働化検討
詳細設計・工事＜総合分析施設イメージ＞
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