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29年度成果報告
平成30年3月
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

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目次
１. 研究の背景・目的
1.1 本研究が必要な理由
1.2 本研究の成果の反映先と寄与
２．実施項目とその関連，他研究との関係，目標
2.1 本研究の実施項目
2.2 実施項目間，他研究の関係性
2.3 目標３．実施スケジュールと実施体制
４．実施内容4.1 実施事項・成果 - 2号機を対象としたﾍﾟﾃﾞｽﾀﾙ内調査 4.2 実施事項・成果 - 3号機を対象としたﾍﾟﾃﾞｽﾀﾙ内調査 –4.3 実施事項・成果 - 調査計画・開発計画他 4.4 実施事項・成果 - 地下階調査のための計画策定・要素試験 4.5 実施事項・成果 - 2号機アクセスルートの構築 –4.6 実施事項・成果 - 1号機アクセスルートの構築 –５． まとめと今後の予定©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

2

１. 研究の背景・目的
1.1 本研究が必要な理由【 ＰＣＶ内部調査の目的 】
燃料デブリの取り出しに先立ち，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。
【目標(1)】「燃料デブリ取り出し方針の決定」に資する情報取得小さな開口からＰＣＶ内部へアクセスする装置の開発と現地実証

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【目標(2)】「燃料デブリ取り出し方法の確定」に資する情報取得調査・開発計画の策定，より大きなアクセスルートの構築と調査に係る要素技術の開発※

図 X-6ペネからの調査のアクセスイメージ※：装置類の詳細設計～工場内検証は主に「PCV内部詳細調査技術の開発」で実施©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

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1.2 本研究の成果の反映先と寄与

平成28～29年度

原子炉格納容器内部調査技術の開発

調査計画・開発計
画の立案・更新

平成29～30年度

地下階調査のための計画策定・要
素試験

（本事業）

1～3号機を対象としたペデスタル内調
査（現地実証含）

原子炉格納容器内部詳細調査技術の開発「燃料デブリ取り出
し方針の決定」に資する情報©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

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２. 実施項目とその関連，他研究との関係，目標
2.1 本研究の実施項目
実施項目

実施範囲

2号機を対象としたﾍﾟﾃﾞｽﾀﾙ 装置の設計/製作/検証試験/現
「特定部位
地実証
へのｱｸｾ 現地実証 内調査ｽ･調査装
3号機を対象としたﾍﾟﾃﾞｽﾀﾙ 装置の製作/検証試験/現地実
置及びｼｽ
内調査
証
ﾃﾑの開
地下階調査のための計画
発」
概念設計/要素試験
策定，要素試験
次期調査
最新のﾆｰｽﾞ更新/調査計画･開(PCV内部 調査計画・開発計画
発計画の立案
詳細調査)の「調査計
実機計画/実機設計･製作
計画立案 2号機ｱｸｾｽﾙｰﾄの構築
画･開発計
と
画の立案･
概念設計・ 1号機ｱｸｾｽﾙｰﾄの構築
実機計画/概念設計/要素試験
更新」
要素試験
計測装置等の開発計画

計測装置等の開発計画の立案

本資料の
項番

4.1
4.2
4.4
4.3
4.5
4.6
4.3

©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

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2.2 実施項目間，他研究の関係
1号機を対象とした
ペデスタル外調査（現地実証含）２号機を対象とした
ペデスタル内調査（現地実証含）３号機を対象とした
ペデスタル内調査（現地実証含）【本事業（平成28～29年度】
地下階調査のための計画策定・要素試
験/計測装置等の開発計画「燃料デブリ取り出し方針の決定」に資する情報【原子炉格納容器内部詳細調査技術の開発（平成29～30年度)】
調査・開発計画の更新
・最新のPCV内部情報を踏まえ計画の更新・具体化

アクセス・調査装置
・アクセス装置の絞込み
・アクセス・調査装置の詳細設計～工場内検証

要素技術の適用性検証
・アクセス・調査装置に搭載する計測技術の検証

２号機アクセスルートの構築
隔離部屋，ハッチ開放装置などの設計・製作
単体機能試験

1号機アクセスルートの構築
ＰＣＶ内アクセスルート構築に係る装置などの概念設計・基本計画・要素試験

Ｘ－６ペネからのＰＣＶ内アクセスルート構築
・隔離部屋，ハッチ開放装置などの工場内検証
・調査装置との接続部の詳細設計～工場内検証

Ｘ－２ペネからのＰＣＶ内アクセスルート構築
ＰＣＶ内アクセスルート構築に係る装置などの詳細設計～工場内検証©International Research Institute for Nuclear Decommissioning6

2.3 目標「特定部位へのアクセス 調･査装置及びシステムの開発」

実施内容

目標達成指標2号機を対象としたペデ
スタル内調査A2’調査(CRDプラットホーム下調査) の設計・製作を行い，モック
アップ体にて機能検証を完了し，現地実証が完了していること。

3号機を対象とした
ﾍﾟﾃﾞｽﾀﾙ内調査

X-53ペネを経由して，3号機のペデスタル内の状況を目視調査するための調査装置の設計・製作を行い，モックアップ体にて機能検証を完了し，現地実証が完了していること。

「現地実証」

地下階調査のための計 燃料デブリのペデスタル底部及び外部への拡がりや構造物状況を調査するためのアクセス装置やこれに搭載する計測機器や目視調
画策定・要素試験
査機器等の概念設計と要素試験が完了していること。

「
調査計画 開･発計画の立案 更･新」次期調査(詳細調査)の計画立案と概念設計

調査計画及び
開発計画

燃料デブリ取り出し方法の確定に資するための調査ニーズを反映
して調査計画・開発計画が立案されていること。

2号機ｱｸｾｽﾙｰﾄの構築

最新の現場状況を踏まえ，実機適用計画を立案し，新規ﾊﾞｳﾝﾀﾞﾘを構築するためのプロトタイプの単体機能検証を完了していること。

1号機ｱｸｾｽﾙｰﾄの構築

最新の現場状況を踏まえ，基本計画を立案し，要素試験と概念設
計で装置類の技術的見通しを確認できていること。

計測装置等の開発計画

ニーズに対応するために開発が必要と考えられる計測技術を抽出・整理し，絞り込まれていること。
©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

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３. 実施スケジュールと実施体制(1/2)©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

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３. 実施スケジュールと実施体制(2/2)
技術研究組合 国際廃炉研究開発機構（IRID)
・全体計画の策定と技術統括
・技術開発の進捗などの技術管理のとりまとめ
日立GEニュークリア・エナジー
株式会社

東芝エネルギーシステムズ
株式会社

1)格納容器内部の調査・開発
計画の作成
2）1号機アクセスルートの構築に関する開発3）次フェーズ内部調査も視野に入れた計測装置等の開発計
画4）地下階調査のための計画策
定、要素試験

1)格納容器内部の調査・開発
計画の作成
2）2号機アクセスルートの構築に関する開発3）次フェーズ内部調査も視野に入れた計測装置等の開発計
画4）地下階調査のための計画策
定、要素試験
5）2号機、3号機を対象としたペデスタル内調査及びシステムの開発

三菱重工業株式会社
1)格納容器内部の調査・開発
計画の作成
2）次フェーズ内部調査も視野に入れた計測装置等の開発計
画3）地下階調査のための計画策
定、要素試験

©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

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４. 実施内容
4.1 実施事項・成果 - 2号機を対象としたﾍﾟﾃﾞｽﾀﾙ内調査-（1/5）
【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
H28年度事業範囲(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
・燃料デブリ取り出し方針決定に資する情報の取得
H29年度事業範囲(3) A2’調査(CRDプラットホーム下調査)：平成30年1月実施済(4) 2号機PCV内部詳細調査：平成30年度実証開始（目標）・X-6ペネのハッチを開放し、燃料デブリ取り出し方法確定に資する情報を取得する。
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（平成30年1月完了）

２号機ＰＣＶ内部詳細調査

１st/２ndエントリー
調査範囲※

Ａ２’調査実施項目
・ペデスタル下部全体の目視調査
・温度／雰囲気線量率の測定©International Research Institute for Nuclear Decommissioning※東京電力ＨＤ㈱殿 委託業務として2012年にX-53ペネ付近(PCV内部)状況調査を実施（X-53ペネを利用）

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4.1 実施事項・成果 - 2号機を対象としたﾍﾟﾃﾞｽﾀﾙ内調査-（2/5）
【A2調査（平成28年度成果)】（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① X-6ペネ遠隔穴あけ装置の開発
 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、平成28年12月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(平成29年1月)、堆積物除去(平成29年2月) 、
ペデスタル内調査(平成29年2月) ）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

11

4.1 実施事項・成果 - 2号機を対象としたﾍﾟﾃﾞｽﾀﾙ内調査-（3/5）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
TIP案内管サポート
CRD交換機

C部

グレーチング脱落部

B部
落下物
スロット開口部
グレーチングの歪み
フラットバーA部
C部
・CRDプラットホーム上を全体的に確認し、一部、グレーチングの脱落を確認した。
・グレーチングが脱落していることで、
燃料デブリの落下の可能性がある。
Ｃ部（ＣＲＤ下部）を見上げた画像©International Research Institute for Nuclear Decommissioning4.1 実施事項・成果 - 2号機を対象としたﾍﾟﾃﾞｽﾀﾙ内調査-（4/5）

12【A2’ 調査（平成30年1月実施）】（１）調査概要
A2調査により確認された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（その１）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、及び、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ため、装置コンセプトを下記の通り見直した。
装置設計・製作し、モックアップ体を用いた検証試験及び習熟訓練を実施し、平成30年1月に現地実証試験を完了した。
ペデスタル内アクセス方式
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
CRDプラットホーム下へのアクセス方式
ケーブル送り機構により小型パンチルトカメラをCRDプラットホーム下にアクセス©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

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4.1 実施事項・成果 - 2号機を対象としたﾍﾟﾃﾞｽﾀﾙ内調査-（5/5）
【A2’ 調査（平成30年1月実施）】（２）本事業での実施範囲と成果（その２）現地実証試験により、ペデスタル内の映像及び雰囲気線量率/温度データを取得した。

汚染防止カバー
CRD 交換機
回転フレームペデスタル壁面
ペデスタル
内壁

燃料集合体の
一部

小石状の
堆積物

作業員アクセス
開口部

堆積物

支柱

ペデスタル底部取得画像

・ペデスタル底部の全体に堆積物を確認した。
・燃料集合体の一部がペデスタル底部に落下しており、その周辺に確認された堆積物は
燃料デブリの可能性がある。
©International Research Institute for Nuclear Decommissioning4.2 実施事項・成果 - 3号機を対象としたﾍﾟﾃﾞｽﾀﾙ内調査-（1/2）

14【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) 1stエントリー(X-53ペネ周り調査)：平成27年10月実施済（*1）
・X-53ペネを使用し、1階グレーチング上の情報を取得(2) 水中ROV調査(ペデスタル内状況調査)：平成29年7月実施済 H29年度事業範囲
・X-53ペネを使用し、燃料デブリ取り出し方針決定に資する情報を取得*1：東京電力ＨＤ㈱殿 委託業務として実施
水中ROV投入口（X-53ペネ）

水面
ペデスタル
1stエントリー
調査範囲

①

②

CRDレール
③

水中ＲＯＶ
調査範囲
・・・水中ROVルート

作業員アクセス開口部【水中ＲＯＶ調査内容】①ペデスタル開口付近からの調査
・ペデスタル内の内部の状況を確認②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③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（作業員アクセス開口部方位の状況確認）©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

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4.2 実施事項・成果 - 3号機を対象としたﾍﾟﾃﾞｽﾀﾙ内調査-（2/2）（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までアクセスし、ペデスタル内の損傷状況を確認する。

（２）本事業での実施範囲及び成果① 水中を遊泳可能な水中ＲＯＶを製作した。
② モックアップ体による検証試験を実施した。
PCV内のアクセス性、視認性、装置回収不可時の対策等の課題を抽出し、検証試験及びオペレータの習熟訓練を実施した。
③ 現地実証試験を実施し、以下のことが確認された。
プラットホームは大きく損傷しており、CRD構造材の損傷や落下物、堆積物がペデスタル下部
全域に広く分布している。
複数の構造物の損傷や、溶融物が凝固したと思われるものがCRDフランジ等に付着している状況を確認した。また、ペデスタル内の複数箇所で砂状、小石状、塊状の堆積物を確認した。
炉内構造物（CRガイドチューブ、CRDインデックスチューブ）と推定される構造物を確認した。
ペデスタル地下階の作業員アクセス開口部は視認できなかったが、近傍に堆積物を確認した。
（燃料デブリのペデスタル外への流出は否定できない。）
CRガイドチューブ（推定）CRDインデックスチューブ（推定）©International Research Institute for Nuclear Decommissioning15

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4.3 実施事項・成果 - 調査計画・開発計画他 - (1/7)
聞り取り調査調査対象の選定
調査の目標期限
調査の優先順位

１） ニーズ元: 関連ＰＪ, 廃炉事業者（東京電力HD）
２） 聞き取り調査の内容：調査項目，目的，必要性，期限（デブリ取り出しの詳細設計，許認可申請，燃料デブリ取り出し開始後）， 調査のアウトプット活用例，調査へのミニマム要求
調査の目的と必要性を整理し，東京電力とPCV内部
詳細調査の調査対象を選定
調査の目標期限を整理し，調査対象からデブリ取り出しの詳細設計に資する情報取得のための調査項目を整理
号機毎の特徴を踏まえ，調査の優先順位を検討

IRID本部による全体を俯瞰したレビューを実施し調査項目を判断

調査計画立案

本事業範囲「PCV内部詳細調査の開発」の事業範囲©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

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4.3 実施事項・成果 - 調査計画・開発計画他 - (2/7)
【1号機 (平成28年度成果）※】【 】内はニーズ元を表す【4-2 東京電力殿】
CRD系の損傷状況【2-2 補修PJ】
PCVシェルへの
燃料デブリ到達範囲
位置測定精度：±20cm以内【3-2 燃料デブリ取り出しPJ,耐震PJ】
ペデスタル壁面の浸食深さ
測定精度：±5cm以内【1-4 耐震PJ】
ペデスタル外壁面の浸食範囲【1-2/1-4 燃料デブリ取り出しPJ,
臨界PJ】
燃料デブリの広がり
位置測定精度：±20cm以内【3-4 燃料デブリ取り出しPJ,耐震PJ】
ペデスタル内外壁の割れ・剥離【3-2 燃料デブリ取り出しPJ,耐震PJ】
ペデスタル壁面の浸食深さ（残厚）位置測定精度：±約10cm以内（又は内面浸食がインナースカートに達したかどうかの判定【1-2/1-4 燃料デブリ取り出しPJ,
補修PJ, 臨界PJ】
燃料デブリの高さ
寸法測定精度：±5cm以内【1-5(1) 臨界PJ】
燃料デブリの形状
寸法測定精度：±5cm以内【追加 東京電力殿】
燃料デブリのマッピング
寸法測定精度：±5cm（高さ）, ±20cm（広がり）※参考 損傷が大きいと推定される1号機と3号機のPCV内部調査などの結果を踏まえ，「原子炉格納容器内部詳細調査技術の開発」で1号
機PCV内部詳細調査の調査計画・開発計画を更新した。
©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

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4.3 実施事項・成果 - 調査計画・開発計画他 - (3/7)
【2号機（平成28年度成果）※】【4-2 東京電力殿】
CRD系の損傷状況【 】内はニーズ元を表す【1-2 耐震PJ】
ペデスタル内壁面の浸食範囲
位置測定精度：±20cm以内【3-2 燃料デブリ取り出しPJ, 耐震PJ】
ペデスタル壁面の浸食深さ
測定精度：±5cm以内【1-12 臨界PJ】
水没していない領域の範囲（寸法測定精度：±20cm以内）【3-4 燃料デブリ取り出しPJ,
耐震PJ】
ペデスタル内外壁の割れ・剥離【1-12 臨界PJ】
水没していない領域の高さ（寸法測定精度：±5cm以内）【1-5(1) 臨界PJ】
燃料デブリの形状【1-2 燃料デブリ取り出しPJ, 臨界PJ】
燃料デブリの広がり
位置測定精度：±20cm以内

寸法測定精度：±5cm以内【3-2 燃料デブリ取り出しPJ, 耐震PJ】
ペデスタル壁面の浸食深さ（残厚）【1-2 燃料デブリ取り出しPJ, 補修
PJ】
燃料デブリの高さ

寸法測定精度：±10cm以内（又は内面浸食がインナースカートに達したかどうかの判定

寸法測定精度：±5cm以内【追加 東京電力殿】
燃料デブリのマッピング
寸法測定精度：±5cm（高さ）, ±20cm（広がり）※参考：2号機の最新のPCV内部調査結果を踏まえ，「原子炉格納容器内部詳細調査技術の開発」で2号機PCV内部詳細調査の調査計画・開発計画を更新中©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

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4.3 実施事項・成果 - 調査計画・開発計画他 - (4/7)
【アクセスルートの選定（平成28年度成果）】
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

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（その可能性は小）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

約1.9m
約2.5m

約0.3m

約6.3m

×（高線量環境のため低線量化又は遠隔によるハッチ
開放技術の開発，原子炉建屋に新たなルートを設けるた
めの準備作業などが必要である。）〇（ペネ周辺までアクセス△（現状の水位ではハッチ開可。ペネ近傍のみ高線量。
平成27年度からハッチ開放に向けた技術開発が進められている。）

放は困難。水位を下げる時
期は不明）

号機毎の格納容器の特徴

地下階
の状況

燃料デブリの分布
水位

現場状況を踏まえ
た実現性評価(燃料デブリ取り出
し方法の確定等に資する詳細調査の時期に適合するペネの評価）
凡例〇：間に合う可能性がある。
×：間に合わない，又は間に合わない可能
性が高い。

X-6ペネ

X-6
ペネ
以外

X-1ペネ
（機器ハッチ）×（ハッチが大きく，PCV内負圧化後の開放となる。湾曲した面の溶接，遮へいブロック撤去などの技術的課題が大きい。）

X-2ペネ（エアロック）〇（ペネ近傍にアクセスできる。）

×（ペネの構造が１号機と異なるため，更なる技術開発が必要である。）

×（ペネの構造が１号機と異なるため，更なる技術開発が必要である。）©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

20

4.3 実施事項・成果 - 調査計画・開発計画他 - (5/7)
【アクセス装置の一次選定（平成28年度成果）】
評価項目（凡例：〇課題が小さい，△課題有，×：課題が大きい）
耐放射線性

ペイロード

操作性

アクセス可能範囲

アクセス装置の一次スクリーニング

水中

水上移動型

ボート

〇

〇（10kg程度）

〇

×

（線量率
～
0.5Gy/h)×（水面の障害物回避困
難な場合有，ｹｰﾌﾞﾙ干渉の
課題有）

水中遊泳型

ROV

〇

〇（10kg程度）〇〇（ｹｰﾌﾞﾙ干渉の課題解決の見通し有〇（1,3号機のﾍﾟﾃﾞｽﾀﾙ内外の地下階調査に有効な可能性有。ﾌﾟﾗｯﾄ
ﾌｫｰﾑ下からCRD系調査）

床面走行・
水中遊泳型

蛇型

×(複数のモータ制
御を行う電子基盤の耐放性が低い。）△（数100g：調査機
材搭載上の課題有）△(天地反転が起こりやすく，カメラによる遠隔操作の難易度高）

×(ｹｰﾌﾞﾙ牽引力が極小で，障害物の多い地下階調査には適さない。)

×

×（小型：アクセス可能範囲は限られるが，狭隘部に対して小回りが利く。A2調
査で課題が多いことが判
明）×〇（大型：ｹｰﾌﾞﾙ干渉の課題がある。但し，対策有）×（大型：ﾍﾟﾃﾞｽﾀﾙ内外の地下階調査，CRD系調査に有効な可能性有。
但し，X-1ペネ開放の技術的課題が大きく，平成30年度の調査に間に合わない。）

水中
気中

床面
移動型

（線量率
～
10Gy/h)

クローラ
型（又歩
行型）

〇

〇（数kg～100kg以
上：装置のサイズに
よる）

〇（気中）
△（水中：濁水化による視認性低下の課題
有）

伸縮
多軸

〇

〇（数10kg）〇△（CRD開口からﾍﾟﾃﾞｽﾀﾙ
内へのｱｸｾｽが困難な場
合有）〇（各号機のX-6ペネからのﾍﾟﾃﾞｽﾀ
ﾙ内外の地下階調査，CRD系調査に有効な可能性有）蛇型〇〇（数kg）〇

×（障害物回避性は優れるが，長尺化の技術的課
題大）×（1号機X-2ペネアクセスでは候補となるが，長尺化の技術的課題が大きく，アクセス範囲が限られる。）

ドローン
又はヘ
リ

×(自律制御と無線通信を行う電子基盤の耐放性が低い。）△（数100g：調査機
材搭載上の課題有）

アーム型

気中
（線量率
～
10Gy/h)

空中飛行型

×（自律制御によるホバリングが困難な場合， △（PCV内での無線遠隔
微細な遠隔操作の難操作可能範囲は不明）
易度が高い。）

×©International Research Institute for Nuclear Decommissioning4.3 実施事項・成果 - 調査計画・開発計画他 - (6/7)

21【アクセス装置とアクセスルートの絞込み結果（平成28年度成果）※】
アクセス・調査装置の絞り込み案
１号機

２号機

×(X-6ペネ利用）
高線量環境のため低線量化又は遠隔によるハッチ開放技術の開発，原子炉建屋に新たなルートを設けるための準備作業などが必要で，コストが大きく，
工法確定時期に間に合わない可能性が高い。

〇(X-6ペネ利用)
現段階でハッチ開放の技術的な見通しがある。工法確定の時期に間に合うよう短縮が必要〇(X-2ペネ利用)
ペネ付近にアクセスでき，工法確定の時期に間に合う可能性がある。
－

詳細調査技術の開発
における実施内容

・調査計画を最新の現場状況等を踏まえ具体化・更新・調査計画に適合した開発計画についても具体化・更新
なお，３号機について
は，１，２号機で開発した装置の３号機への適用性について検討し，開発課題の有無を明確化する。

©International Research Institute for Nuclear Decommissioning※参考 「原子炉格納容器内部詳細調査技術の開発」の調査計画・開発計画の更新に伴うアクセスルートと調査装置の変更はない。

22

4.3 実施事項・成果 - 調査計画・開発計画他 - (7/7)
【アクセス装置と計測技術の適合性（平成28年度）※】
調査内容

燃料デブリ分布の３次元的寸法情報(p17-18の1-2,1-4,2-2)

ペデスタルへの浸食やPCVシェル破損状況の把握(p17-18の1-2,1-4,3-2,3-4)

RPV底部，それに付属する構造物及びペデスタル等
に関する形状・寸法情報(p17-18の4-2)

燃料デブリであるか否かを判定

燃料デブリの形態（粒状・塊状等）の把握検討結果（カバー率：測定可能な面積比，又は体積比）

ニーズ元要求（測定物理量，測定精度
等）

計測技術の候補(絞込み結果）水中遊泳型（1号機：X-2）

気中・レーザー光切断法※

水中・超音波法（超音波ｿﾅｰ）
or 走査型超音波距離計

気中

カメラ or レーザー光切断法※

水中カメラor/and水鏡カメラ，

深さ(±5cm)
範囲(±20cm)

水中

超音波法（超音波ｿﾅｰ）
or 走査型超音波距離計

残厚(±10cm)

水中

衝撃弾性波法外観（CRDハウジングの脱落，
冷却水の滴下状況）

気中

カメラ or レーザー光切断法※

高さ（±5cm）
範囲(±20cm)

外観（割れ，剥離の有無）
長さ(±20cm)

γ線量率

γ線量計 or γカメラ

γ線エネルギー

CdTe半導体検出器

中性子束

中性子検出器温度（発熱）

走査型超音波距離計(流速測定モード）

外観（粒状，塊状）カメラor/and水鏡カメラ

アーム型（2号機：X-6）〇（カバー率70%)〇（カバー率70%)〇（カバー率70%)〇（カバー率70%)〇（カバー率70%)〇（カバー率80%)〇（カバー率80%)〇（カバー率70%)〇（カバー率70%)〇〇（カバー率70%)（カバー率70%)©International Research Institute for Nuclear Decommissioning※計測手法であり物体を切断する技術ではない

23

4.4 実施事項・成果-地下階調査のための計画策定・要素試験（アーム型アクセス・調査装置）【本事業の成果】アーム型アクセス装置の関節長さなどを最適化し，PCV内のグレーチングや内部機器・配管を模擬した３Dモデルを用いて，VRシミュレーションにより全体の80%程度範囲がカバー可能となる見通しを得た。

PCV

ペデスタル外側のアーム動作
シミュレーション

ペデスタル内側のアーム到達範囲
シミュレーション
カバー範囲

アーム型アクセス装置モデル

VRシミュレーションモデル
グレーチングレベルのカバー範囲

地下レベルのカバー範囲

注：上記成果は平成２８年度の概念検討結果に基づくものであり、その後の「原子炉格納容器内部詳細調査技術の開発」における設計進捗によりカバー範囲が減少している。
©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

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4.5 実施事項・成果-地下階調査のための計画策定・要素試験（水中遊泳型アクセス・調査装置）-【本事業の成果】平成28年度に検討した調査計画を踏まえ，水中遊泳型の広範囲移動と計測技術を搭載する調査ユニットの主要機能の概念設計を行い，要素試験で技術の見通しを確認した。

図1 要素試験1_PCV内地下階広範囲移動の概念の検証

図2 要素試験2_調査ユニットの主要機能の検証©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

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4.6 実施事項・成果-地下階調査のための計画策定・要素試験（計測技術）- （1/5）
【本事業の成果】カメラや他のPJで開発した技術を除く計測技術(候補)を対象に要素試験を実施し，ニーズ元要求を満足することを確認した。
調査内容
燃料デブリ分布の３次元的寸法情報(p17-18の1-2,1-4,2-2)

ペデスタルへの浸食やPCVシェル破損状況の把握(p17-18の1-2,1-4,3-2,3-4)

ニーズ元要求（測定物理量と精度）

要素試験対象説明

レーザー光切断法※

p26

超音波ソナー

p26

走査型超音波距離計

p27

気中レーザー光切断法※

p26

水中

水鏡カメラ

p27

超音波ソナー

p26

走査型超音波距離計

p27

気中
高さ（±5cm）
範囲(±20cm)

水中

外観（割れ，剥離の有無）
長さ(±20cm)
深さ(±5cm)
範囲(±20cm)

水中

残厚(±10cm)

水中

低周波超音波法

p28

RPV底部，それに付属する構造物及びペデスタル等に関する形状・寸法情報(p17-18の4-2)

外観（CRDハウジングの脱落，
冷却水の滴下状況）

気中

レーザー光切断法※

p26

燃料デブリであるか否かの判定

γ線エネルギー(燃料デブリの判定）

CdTe半導体検出器

p29

燃料デブリの形態（粒状・塊状等）の把握

外観（粒状・塊状の判定）

水鏡カメラ

p27

©International Research Institute for Nuclear Decommissioning※計測手法であり物体を切断する技術ではない

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4.6 実施事項・成果-地下階調査のための計画策定・要素試験（計測技術）- （2/5）(1)レーザー光切断※(アーム型)(2)超音波ソナー（アーム型）
1800mm
濁水

角型タンク→＜試験状況＞

1798mm＜計測状況＞
落水→

気泡除去処理前＜計測状況＞※計測手法であり物体を切断する技
術ではない
落水前の水槽内部＜計測結果＞

気泡除去処理後

濁水中で計測された
角型タンク内面＜計測状況＞＜計測結果＞

図 濁水試験

図 気泡（落水）試験

判定基準（ニーズ元要求）
鉛直：±5cm
水平：±20cm

要素試験結果
測定精度

判定結果

鉛直：±約1cm
水平：±約1cm

ＯＫ

判定基準（ニーズ元要求）
鉛直：±5cm
水平：±20cm

要素試験結果
測定精度

判定結果

鉛直：±約1cm
水平：±約1cm

ＯＫ

計測技術単体での測定精度を測定し，ニーズ元要求仕様を満足することを確認した 。
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4.6 実施事項・成果-地下階調査のための計画策定・要素試験（計測技術）- （3/5）(4)水鏡カメラ(水中遊泳型)(3)走査型超音波距離計(水中遊泳型)(b) 深さ測定精度(a) 測定原理

判定基準（ニーズ元要求）
鉛直：±5cm
水平：±20cm(c) 位置（相対）測定精度

要素試験結果測定精度
鉛直：±0.2cm
水平：±約1.2cm

判定結果
ＯＫ

要素試験結果判定基準（ニーズ元要求）

測定精度

判定結果

外観（割れ，剥離の有無）
外観（粒状，塊状の判定）

長さ：±0.5mm

ＯＫ

長さ(±20cm)

計測技術単体での測定精度を測定し，ニーズ元要求仕様を満足することを確認した。
©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

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4.6 実施事項・成果-地下階調査のための計画策定・要素試験（計測技術）- （4/5）(5)低周波超音波法※1

図1 衝撃弾性波センサによるコンクリート残厚測定例（平成28年度実施）※1 1号機のPCV地下階には多量の堆積物が確認され，コンクリ
ート表面の熱分解・熱劣化により，衝撃波を発信できない可能性があるため，衝撃弾性波センサから低周波超音波センサに変更

・ペデスタル残厚に対応する底面エコーを特定できる可能性を確認した。
・測定精度がニーズ元要求を満足することを確認した。

図2 低周波超音波センサによるコンクリート残厚測定例（平成29年度実施）

要素試験結果判定基準（ニーズ元要求）

測定精度

判定結果

残厚：±10cm±約10cm

概ねＯＫ©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

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4.6 実施事項・成果-地下階調査のための計画策定・要素試験（計測技術）- （5/5）(6)CdTe半導体検出器（水中遊泳型）

図1 小型CdTe半導体検出器（試作品）の外観

・Eu-154 （1274keV)とCo-60のピークの弁別性は良好で，ピークを用いたEu-154/Co-60の測定限界を0.3未満(0.2程度)と評価（図2）・Co-60の高線量場でも，2つのCo-60のピークは干渉しないため，その中間に現れるEu-154(1274keV)を抽出可能と評価（図3）

図2 標準線源を用いたCo-60, Eu-125及びCs-137の弁別性確認結果

要素試験結果判定基準（ニーズ元要求）

測定限界

判定結果

燃料デブリの判定

Eu-154/Co-60比 > 0.2
検出限界0.07cpm

ウラン濃度2%を含む
燃料デブリを検知可※）※低燃焼度燃料のEu-125/全ウラン比から求めたEu-125の検出限界に対応するウラン濃度。高燃焼度燃焼の場合は，低燃焼度燃料よりEu-125/全ウラン比が大きくなるため，低いウラン濃度から検知できることになる）

図3 Co-60高線量照射によるCo-60とEu-154の弁別性予測・計測技術の測定限界を確認し，ウラン濃度2%を含む 燃料デブリを検知できる見通しを確認した。
・遮蔽付CdTe半導体検出器の耐放射線性 (10kGy)と分極作用が生じない連続測定時間（10分）等，現地実証時の運用に係る情報を取得した。
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4.7 実施事項・成果 - 2号機ｱｸｾｽﾙｰﾄの構築 （１）ルート構築の概要

２号機において、Ｘ－６ペネからＰＣＶ内へ調査装置がアクセスするルートを構築するために、ＰＣＶバウ
ンダリを確保しながら遠隔でＸ－６ペネのハッチを開放する。

（２）本事業での実施範囲及び進捗状況
H29年度はハッチ開放に係る装置のプロトタイプ機を製作し，各装置の単体機能試験を実施した。今後、各装置を組合わせ，機能試験を実施する。

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4.8 実施事項・成果 - 1号機ｱｸｾｽﾙｰﾄの構築 - (1/2)

31【本事業の成果】 X-2ペネからのPCV内部アクセスルート構築に係る概念設計を行い，現場調査と要素試験で技術的見通しを確認し，基本計画を立案した。
エアロック前への遮蔽体設置・除染

干渉物撤去

仮設ブロックの取外し

干渉物例【現場調査結果】
・移動式水遮へい体を設置し，作業できる雰囲
気線量率であることを確認
・エアロックの表面線量率を測定し，現実的に遮へいできることを確認

仮設ブロックの構造確認例

図1 基本計画(1/2)

【現場調査結果】・干渉物をリストアップし，撤去できることの確
認と撤去範囲の調整・仮設ブロック構造を確認し，通常の工法で仮設ブロックを取外しできることを確認

現場調査により，干渉物撤去，線量低減などを含むエリア整備に係る技術的見通しを確認した。
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4.8 実施事項・成果 - 1号機ｱｸｾｽﾙｰﾄの構築 - (2/2)
新バウンダリの接続

旧バウンダリ等の穿孔(a)ボルト穴加工(d)外扉の穿孔

穴加工条件及び現場環境で穴加工できることを確
認

穿孔条件及び音
声と カメ ラ による遠隔操作でエアロック外扉を穿孔できることを確認(b)接続面の磨き
研磨
磨き条件及びフ
ラップホイルで規定の表面粗さに仕上げられることを確認(c) 新 バ ウ ン ダ リの接続
メタルOリングによる機械締結時の表面うねり許容値と1MPa以上の耐
圧性を確認

32

ガイドパイプ取付け(ｆ )ガイドパイプ挿入
挿入条件及び内圧 11kPa を か け た
状態で漏えいなく，
ガイドパイプを挿入できることを確
認・(e)内扉とグレーチングの穿孔・穿孔条件及び音声とカメラによる遠隔操作でエアロック内扉とグレーチングを穿孔できることを確認
・アーム治具の要素試作を行い，シリンダ以外の駆動部（アーム
曲げとノズル旋回）を隔離部の外側に取付ける構造で装置が成立することを確認

図1 基本計画(2/2)
要素試験により，新バウンダリ～ガイドパイプ取付けに係る工法と装置類の技術的見通しを確認した。
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5. まとめと今後の対応(1) まとめ
特定部位へのアクセス･調査装置及びシステムの開発，2号機と3号機のPCV内部調査の現地実証の実施，さらに，昨年度実施した調査計画，開発計画の更新に基づき，PCV内部詳細調査に関する概念
設計と要素試験を実施した。具体的には，下記の成果を得た。
• 2号機調査では， X-6ペネからPCV内へ進入し，ペデスタル内の映像及び雰囲気線量率/温度デー
タを取得した。
• 3号機調査では，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までアクセスし，ペデスタル内の損傷状況を確認した。
• PCV内部詳細調査の候補となるアクセス装置と計測技術について概念設計と要素試験を行い，技術的成立の見通しを確認した。
• 2号機アクセスルート構築では，X-6ペネのハッチ開放に係る装置のプロトタイプ機を製作し，単体機能試験を実施した。
• 1号機アクセスルート構築では，X-2ペネからのPCV内部アクセスルート構築の技術的成立の見通し
を概念設計と要素試験で確認し，基本計画を立案した。
(2) 今後の対応
PCV内部の更なる情報に向けて本事業で立案したニーズに対応するためのPCV内部へのアクセスルート
構築，アクセス装置，計測技術の概念をもとに「原子炉格納容器内部詳細調査技術の開発」で詳細設計・試作・工場内検証（単体・機能試験）を行う。
©International Research Institute for Nuclear Decommissioning