令和3年11月11日

ブルトニウム燃料技術開発センターの概況

日本原子力研究開発機構
プルトニウム燃料技術開発センター

ブルトニウム燃料技術開発センターの組織

プルトニウム料施

画理課

核燃料取扱主務者
品
安全主任者
衛生管理者

室

保証課

技術課
技術部

核物質管理課

品質管理課
当直長
試験第1課

プルトニウム燃料技術開発センター
燃料技術部

試験第2課
,料技術開発課
設計解析課

環境管理課

ブルトニウム燃料技術開発センター構成人数
職

員約120名協力会社員等約320名^^

環境プラント技術部

環境技術課
廃止措置技術開発課

プラント保全課

計約440名(2021年11月1日現在)①

ブルトニウム燃料技術開発センター所{施設ブルトニウム燃料第三開発室(・3)1988年運転開始
もんじゅ仕様保管体化

1972年1月運転開始
2001年11月「ふけん」燃料製造終了
核物質整理、GB解体撤去

ツ戸戸

全戸f,/γ︹辻邑＼ブルトニウム燃料第一開発室(PU・1)
1966年1月運転開始
核物質整理、基礎物性測定、燃料製造試験等

燃料製造機器試験室1972年建設(廃止措置中)第ニプルトニウム廃棄物貯蔵施設(第二 SF)1999年6月供用開始

冊廷(保管能力36,000本)
放射性固体廃棄物の保管

第3期中長期目標期間中にPWSF及び燃料製造機器試室を廃止措置ーーーーーー■

1987年12月運転開始
放射性廃棄物の減容処理試験

r1ーーーーL

ニム廃棄物貯蔵施設( VVSF)1981年3月供用開始(廃止措置完了)②

ブルトニウム燃料技術開発センターの歴史
動燃事業団

原子燃料公社
1960年代プルトニウム燃料
第一開発室(1966年1月

1970年代▼プルサーマル燃料(美浜1号炉用)の製造【'乃年度旧本で最初】
0第一開発室の経験を基に、国産の技術で機械化された「才、げ%、「{陽用の燃料を製造▼吊陽」燃料製造終了▼ふげ,,」・料製造終了▼プルサーマル燃料(敦賀1号炉用)の製造【'85年度】

プルトニウム燃料,ゞ'{雙g1亀'、辧プレトーウム初入荷風景

運転開始)

2010年代▼MA含有MOX燃料研究開始('98年)

我が国におけるMOX燃料の本格的研究を開始。

(1972年1月運転開始)

処理開発施設(1987年12月

2000年代1990年代

0'66年に米国から約260筈のプルトニウムを入手し、プルトニウム燃料
第二開発室

プルトニウム廃棄物

原子力機構

0米国からの技術導入によりMOX燃料施設を建設。

運転開始)

第三開発室
FBRライン(1988年4月運転開始)

1980年代サイクル機構

('10年8月)

0第一、第二開発室の経験を基に、世界に先駆け「遠隔・自動化」されたMOX燃料製造ライン。
0「常陽」、「もんじゅ」用の燃料を製造。
▼加工事業許可申請('04年9月)
加工事業許可申請取り下げ▼('17年2月)

0放射性固体廃棄物の減容処理技術に係る実証試験施設を建設。
0可,物及ぴ難,物の焼却処理、金属廃棄物の溶冒処理等を実施。
▼第2難燃物却設備ホット運転開始('02年6月)▼MOX燃料加工事業調査協定('99年6月)

国内MOX加工事業技術支援▼MOX燃料加工施設建設協定('00年12月)

MOX粉末確証試験(小規模、実規模)

3ブルトニウム燃料第三開発室へのMOX集約計画●サイクj師升の廃止施設からの最大約7tに上るMOX等の集約二ーズを満足するため、サイクル研内のMOXをPU・3へ集約。

●ほぽ満杯吠態にあるPU・3のプルトニウム貯蔵設備内の核燃料物質を保管体化(集合体と同様な升ク犬)し、貯蔵裕度のある集合体貯蔵設備に核燃料物質を移動。ブルトニウム貯蔵設備に他施設からの受入裕度を確保。

●各施設からのMOXは、PU・3のブルトニウム貯蔵設備にキヤニスタ(貯蔵容器)として集約。PU・2のー
部MOXについては、PU・2で保管体化(ふけ'ん仕様)してPU・3の集合体蔵設備に集約。

PU・1

PU・2
保管体(ふけん仕様)
樹脂製の袋に包蔵している貯蔵容器

キヤニスタ

キヤニスタ

合キヤニスタ

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・保管体化(もんじゅ仕、)

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キヤニスタ

<二>くく:>く二>(蓋付剖様^
ぐ>く>/ 粉末搬送容器

も(密閉性あり)保が再処理00))

PU・3

1鮴阿

樹脂製の袋に包蔵している
貯蔵容器

PU・2で一時保管

プルトニウム貯蔵設

中間保管設

集合体蔵設

(貯ビット)(グローブボツクス)(貯蔵ビット)4

MOX集約計画のスケジユール● PU・2汚染事象を踏まえ、植明旨製袋を用いた貯蔵容器を2025年度までに削減することを計画。2025年度までの完了に向け着実に集約を実施中。

●核物質集約によるりスク低減として保管体化(もんじゅ仕1剃を行うことを計画し、2018年6月に使用変更許可申請を行い、2019年1月許可。安全対策及び設備整備等を行い、2021年度より保管体化を開始。2026年度までの完了に向け着実に実施中。
施設

R2(202のRI(2019)

PU・1

R3(2021)

R4(2022)

R5(2023)

R6(2024)

R7(2025)

R8(2026)"二体化(ふけん仕キ剃

PU・2

少量アイテムの処理、PU・2への搬送@PU・1※1
烹丸処理、 シ上己fa'、 分析@PU・2※1
高発熱アイテムはRI

年度中に集約※2,/

ψ,膨芽,リキャニスターへの封入

PU・3
保管体化化んじゅ仕1剃P"‑3(P"貯蔵設備)1こて貯蔵

保管体化設備等整備※1熱処理等の前処理は、必要に応じて実施。
※2 今後、PU・1又はPU・2での研究開発に使用するアイテムを除①

ブルトニウム燃料第三開発室
保管体化(もんじゅ仕様)の進め方● MOX取り扱いに係るりスクを最低恨に抑えっつ、保管体化を進めることが大削提。
●入口工程に相当する秤量・均一化混合設備をノ̲畉見模なものに更新。混合器容量等を物理的に制恨することにより、バッチサイズを10kgMO×(3kgpu)に制恨。これにより、下流の各工程設備での取扱単位が制恨され、工程全体の非密封PU粉末取扱量を.＼さくすることが可能(工程全体で40okgpU→50kgpUに制恨)。
● G.BOXパネルの火災対策として、難燃シートの貼り付けを自削で実施。

秤量・均一化混合合
000000000

蓋付粉末容器

使用の都度、工程設備内で末容器の蓋を取り外し。使用後は蓋を取り付け、中間保管設備に戻す。

バッチサイズ10kgMOX(3kgpu)で次工程へ添加剤混合・造粒成型
焼結

中間保管設備

既存設備を使用

小規模な設備に更新【参考】
もんじゅ燃料製造時のバッチサイ

ズ:約40kgMO×(11kgpu)

工程中(非密封)のPU粉末量:50kgpu【参考】

もんじゅ燃料製造時の工程中(非密封)のPU粉末量:約760okgpu)

研肖小測定
充填・溶接・組丘もんじゅ残部材等を利用

封入棒、保管体

燃料要素
保管設備
O×)

集合体保管設備
6

廃棄物処/廃止措置■放射性固体廃棄物の処理技術開発【PWTF】
MO×,料製造の技術開発に伴い、PU1こより汚染した固体

田プルトニウム燃料第二開発室の廃止措置【PU‑2】
第二開発室

棄物が発生
官健

可燃性及ぴ難,(含塩素)廃棄物を容・安定化するために却技の実証試験を実施

虜棄物焼却位

施設内に核燃料物が残存

グロープボックス等多の不稼働設備

0ふげん,料造等で施設内に残った核燃料質の安定な保形に向け理作業を実施

0グリーンハウス内で手作でGBの解体去を実施

廃棄物投入位樹脂の袋に包蔵している貯蔵容器

̲̲i.

ヂ王リ1L.,
グローブボックス

0対 GB等約90om3のうち約160m3の体撤去が完了(進捗率約18%(R4年3月末見込))
02028年度頃に対象GB等の解体撤去を完了予定。

焼却炉
焼却設備外観

0処理効果(実績値);重量約ν14、容約V24
0累処理:20,271本(pwrF施設内処理)'
うち、第2難燃物焼却設備処理量 5,704本

キャニスターへ収納

保体化(ふげん仕様)(20OLドラム缶換算、 2021年10月末現在)⑦J・MOX技術協力
J・MOXの順調な立ち上け及び安定運転に資することを目的として、技術協力を実施。

■研修生受入/教育及び厘亘亟到

JAEAの技者の派(放管員含む)
0これまでに延べ42名の技者を派遣。
020名が日本原燃へ移籍。

研修生との対面式》2001年度より、燃料造工程を中心にこれまで89名の研生等を受け入れ、各々、1 2年間の研修を実施。(2021年11月1日時点)》現在、3名の可彬を実施中。(2021年11月1日時)》J・MOX工場の安定・安全運転には、運転員の育成、特にりーダークラスの育成が重要。PU・2及びPU・3での「保管体化作業」を教育訓練の場として活用したりーダークラス育成を目的とした研修を案。
【MOX燃料粉末、整に関する試験】●日本原燃では、MOX燃料の造方法として、海外の商用MOX■受託試験の実施

燃料造ブロセス(MIMASプロセス)を採用。

■コンサルティ'グ業務●一方で、原料粉末にはMIMASプロセスで使用実績のないMH・MOXを予定しており、その適合性を確する試験を実。

■技術情報の開示【PU分析用標準質の調製に関する試験】(PU安全取扱技術、計管理・保障措置技術等)●核分裂性PU同位体の割合の高いMOXスクラッブから、J・MOX仕様のLSDスパイク※を量産調製する技確証を実施。

※LSDスパイク(、arge size 旦ried spike):
試料中のウラン及びプルトニウムの濃度を正確に分析するために使用する標準物質。