（一社）日本原子力学会 水化学部会 第46回定例研究会 2023年10月26日 ZOOM開催「福島第一原子力発電所廃炉に係る核分裂生成物挙動」研究専門委員会

活動状況「福島第一原子力発電所廃炉に係る核分裂生成物挙動」研究専門委員会（幹事） 日立・研開 和田陽一

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内容

1. 2022年度までの活動まとめ（学会企画セッション（’23年3月）より）
2. 2023年度からの委員会の進め方
3. 学会誌報告記事の紹介© Hitachi, Ltd. 2023. All rights reserved.

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本研究専門委員会設立の経緯と目的
水化学部会「核分裂生成物挙動」研究専門委員会準備会*• 2015年4月～2017年3月「シビアアクシデント時の核分裂生成物挙動」研究専門委員会
https://www.aesj.net/sp_committee/com_fp• 2017年６月～2021年3月（4年間）• ３WG体制• ①FP挙動実験、②FP挙動評価、及び③実機データ評価・課題抽出• 技術調査、FP挙動に関する技術の共有、福島第一原子力発電所のFP関連データの収集、評価に係る活動• 学会誌への投稿、4年間の活動成果を技術報告書**として発行
将来にわたるFP挙動の予測にはまだ十分とは言い難い「福島第一原子力発電所廃炉に係る核分裂生成物挙動」研究専門委員会
https://www.aesj.net/sp_committee/com_fissionproduct• 2021年6月～①1F事故事象の把握と廃炉作業への貢献（事故後）2つの目標②ST予測技術の向上への貢献（事故中）＊：水化学部会「核分裂生成物挙動」研究専門委員会準備会、「Phébus FPにおける核分裂生物挙動のまとめ 福島プラント廃炉計画およびシビアアクシデント解析への適用」、水化学部会報告書＃2017-0001（2017年5月）＊＊：日本原子力学会「シビアアクシデント時の核分裂生成物挙動」研究専門委員会、「福島第一原子力発電所における核分裂生成物の短期/長期挙動」、日本原子力学会技術報告書、ISBN 978-4-89047-179-9（2021年5月）.

1F：福島第一原子力発電所、FP:核分裂生成物、ST:ソースターム、WG：ワーキンググループ© Hitachi, Ltd. 2023. All rights reserved.

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本研究専門委員会の進め方• 議論を深めることを重要視し、若手を含めた「拡大幹事会」において調査を進め、委員会全体で議論や課題を特定• 課題解決策の検討の段階で「ワーキンググループ」を構成して課題解決の道筋議論、成果をまとめた技術報告書を作成

2023－2024年度（延長）2021－2022年度

最終成果
課題

抽出

• 1F廃炉作業• 海外研究• ソースターム予測技術

拡大幹事会+委員会

課題

課題

整理

解決案

技術報告書

ワーキンググループ+委員会© Hitachi, Ltd. 2023. All rights reserved.

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拡大幹事会と調査対象
委員会

1F廃炉・安全性向上に関するテーマを調査、前専門委員会での技術課題との整合を図りつつ、新たな技術課題を抽出

拡大幹事会１

拡大幹事会２

拡大幹事会３

拡大幹事会４「①1F廃炉作業-「②1F廃炉作業-「③ロードマップ・「④ソースターム東電・IRID関連]

JAEA/CLADS 関連」

海外研究」

予測技術」

対象1 汚染水対策

対象２ 燃料デブリ
取り出し

対象1 基礎・基盤
研究の全体マップ

対象1 熱水力安全
評価基盤技術高度化

戦略マップ2020

廃棄物処理・処分係る検討会(NRA)

対象2 英知を結集した

対象２ SA評価に関する調査

対象2 廃炉及び原子力科学技術・研究報告書

事故分析に係る人材育成推進事業（中間報告）

連絡・調整会議(NRA)

対象３ SARNET*
対象３ 放射性

対象1 事故の分析にによるPIRT等*:Severe Accident Research

対象3 SA技術評価
検討会(NRA)

NETwork of excellence

1F：福島第一原子力発電所、FP:核分裂生成物、IRID：技術研究組合 国際廃炉研究開発機構、JAEA：（国研）日本原子力研究開発機構、CLADS：廃炉環境国際共同研究セン
ター、SA：シビアアクシデント、NRA：原子力規制委員会、PIRT：現象重要度ランク表© Hitachi, Ltd. 2023. All rights reserved.

4研究専門委員会(2021～2022)の活動実績
回

講演

議論

第１回
（2021/7）

2021年度 廃炉・汚染水対策事業について：
NDF・中野様委員会の進め方

第２回（2021/11）

福島第一原子力発電所PCV内部調査関連サンプル等の分析結果と考察：東京電力HD・平井様

委員会の進め方第３回（2022/2）

1F廃炉に係る基礎・基盤研究の全体マップ：
JAEA・田川様

拡大幹事会の進捗報告

学会（2022/3）

研究専門委員会活動報告

委員会の進め方第４回（2022/7）「熱水力ロードマップ」とその利用について：
JAEA・中村様

拡大幹事会の進捗報告

第５回（2022/12）

拡大幹事会での技術課題の検討状況

拡大幹事会の進捗・委員会延長

第６回（2023/2）

拡大幹事会で抽出した技術課題の報告

技術課題の整理と今後の進め方

学会（2023/3）

研究専門委員会活動報告

技術課題の整理と今後の進め方© Hitachi, Ltd. 2023. All rights reserved.

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本委員会で決定された今後重点的に取り組むべき技術課題拡大幹事会で決定された
検討すべき技術課題
拡大幹事会１「1F廃炉作業東電・IRID
関連]• FPマスバランスの評価精度の向上• 燃料デブリ取り出しに向けて必要なｻﾝﾌﾟﾘﾝｸﾞ ⋅分析方針の提言

拡大幹事会２「1F廃炉作業JAEA/CLADS関連」• FP移行時の物理化学プロセスの解明• 1F実機取得データの活用方法の検討

拡大幹事会３「ロードマップ・海外研究」

拡大幹事会４「ソースターム
予測技術」• 化学の適用• 中長期的なFP移行の評価• FP除去性能の評価• ベントガス放射線量評価• ベントラインの汚染メカニズム• PCVリーク経路の確認

今後重点的に取り課題解決案
1F廃炉・安全性向上
組むべき技術課題 （WG・委員会での検討内容） で期待される成果
FPの量・物質収支と化学形態• マスバランス評価(汚染水，廃棄物，燃料他)• 放射性核種の量、化学形態の把握• 放射性廃棄物分析データ• FP移行時の物理化学プロセスの解明

サンプリングの目的とデータ活用• 燃料デブリ等の分析
データの活用方法の検討(適用先，代表性)• FP挙動の解明および事故時現象の推定の観点から分析
計画へのニーズを提言

環境への移行経路• 実測値と推定値を比較し事故進展シナリオ見直し• ベント時期，組成等のデータからFCVラインでの汚染程度推定• PCV内圧力挙動とFP量から事故進展シナリオ見直し

１F:福島第一原子力発電所，FP:核分裂生成物，PCV：格納容器，WG:ワーキンググループ，ST：ソースターム⚫事故進展シナリオ
・FP沈着モデル・環境放出モデル⚫長期影響シナリオ
・長期挙動解析モデル
・リスク・被ばく低減
・廃棄物量評価・合理化[2つの目的の達成]• 1F事故事象の把握と廃炉作業への貢献• ST予測技術の向上への貢献© Hitachi, Ltd. 2023. All rights reserved.

6研究専門委員会の成果と1F廃炉・軽水炉安全性向上との関係
事故時

現在廃炉作業時スタックからの放出
R/Bからのリーク
R/B

スタック
ベント
ライン

PCVからのリーク
壁面付着

環境放出リスク管理
T/B①事故進展解析

PCV/RPV内，壁・機器・配管表面付着量

T/Bへのリーク
RPV PCV

デブリ中FPの量的，物理・化学的情報

破損燃料からのリーク

RPVからのリーク

FPの物理・化学過程

廃棄物管理③廃炉時の各評価
作業者被ばく量管理②検証結果の反映

冷却水への移行

事故進展シナリオ
・FP沈着モデル・環境放出モデル

1F事故事象の把握・ST予測技術の向上

汚染水中濃度委員会での検討内容
・FP量・分布（マスバランス）・FP化学形態，物理・化学的挙動（固定，移動）・解析モデル用データ採取計画
・事故進展シナリオ見直し

FP:核分裂生成物， PCV：格納容器， R/B：原子炉建屋，RPV:圧力容器，SA：シビアアクシデント，T/B：タービン建屋

気相・液相FP管理

長期影響シナリオ
・長期挙動解析モデル
・リスク・被ばく低減
・廃棄物量評価・合理化

1F廃炉作業への貢献© Hitachi, Ltd. 2023. All rights reserved.

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まとめ
•

「1F廃炉に係るFP挙動」研究専門委員会を2021年6月に設立•

1F事故事象の把握と廃炉作業への貢献とソースターム予測技術の向上への貢献の２つの目的のもと活動•

4つの拡大幹事会中心に新たな課題を検討•

これまでに6回の研究専門委員会と２回の原子力学会企画セッションを実施•抽出された課題から，WGで議論する3つの課題を提案•

活動期間を２年間延長し、抽出された技術課題別に設置されたWG活動により、課題解決への道筋を提案、技術報告書の作成を計画

1F：福島第一原子力発電所、FP:核分裂生成物、WG：ワーキンググループ、RM:ロードマップ© Hitachi, Ltd. 2023. All rights reserved.

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内容

1. 2022年度までの活動まとめ（学会企画セッション（’23年3月）より）
2. 2023年度からの委員会の進め方
3. 学会誌報告記事の紹介© Hitachi, Ltd. 2023. All rights reserved.

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今後重点的に取り組むべき技術課題とﾜｰｷﾝｸﾞｸﾞﾙｰﾌﾟ(WG)1～3
拡大幹事会で決定された
検討すべき技術課題
拡大幹事会１「1F廃炉作業東電・IRID
関連]• FPマスバランスの評価精度の向上• 燃料デブリ取り出しに向けて必要なｻﾝﾌﾟﾘﾝｸﾞ ⋅分析方針の提言

拡大幹事会２「1F廃炉作業JAEA/CLADS関連」• FP移行時の物理化学プロセスの解明• 1F実機取得データの活用方法の検討

拡大幹事会３「ロードマップ・海外研究」

拡大幹事会４「ソースターム
予測技術」• 化学の適用• 中長期的なFP移行の評価• FP除去性能の評価• ベントガス放射線量評価• ベントラインの汚染メカニズム• PCVリーク経路の確認

今後重点的に取り課題解決案
1F廃炉・安全性向上
組むべき技術課題 （WG・委員会での検討内容） で期待される成果
FPの量・物質収支と化学形態

WG1

サンプリングの目的とデータ活用

WG2

環境への移行経路

WG3• マスバランス評価(汚染水，廃棄物，燃料他)• 放射性核種の量、化学形態の把握• 放射性廃棄物分析データ• FP移行時の物理化学プロセスの解明• 燃料デブリ等の分析
データの活用方法の検討(適用先，代表性)• FP挙動の解明および事故時現象の推定の観点から分析
計画へのニーズを提言• 実測値と推定値を比較し事故進展シナリオ見直し• ベント時期，組成等のデータからFCVラインでの汚染程度推定• PCV内圧力挙動とFP量から事故進展シナリオ見直し

１F:福島第一原子力発電所，FP:核分裂生成物，PCV：格納容器，WG:ワーキンググループ，ST：ソースターム⚫事故進展シナリオ
・FP沈着モデル・環境放出モデル⚫長期影響シナリオ
・長期挙動解析モデル
・リスク・被ばく低減
・廃棄物量評価・合理化[2つの目的の達成]• 1F事故事象の把握と廃炉作業への貢献• ST予測技術の向上への貢献© Hitachi, Ltd. 2023. All rights reserved.

10WG活動の進め方• 今後重点的に取り組むべき技術課題について各WGで議論• オンライン開催• 他のWGメンバの参加も可• 技術課題に関連する講演と討論• WG活動内容を企画セッションおよび学会誌で発表• 成果をまとめて技術報告書を作成© Hitachi, Ltd. 2023. All rights reserved.

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活動スケジュール案
課題全体委員会

2023年度678910 11 12▲▲

6/711/6

2024年度

13～▲

企画セッション

WG活動

26～ 10▲

▲～2▲

■

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3■

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ｷｯｸｵﾌ

技術報告書の議論© Hitachi, Ltd. 2023. All rights reserved.

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WGの活動実績
WG回

講演

KO

WGの進め方（メールベース）

１

1F 廃棄物のキャラクタリゼーションに関する進捗：JAEA・駒義和様

２

1F におけるCs を中心としたマスバランスの推算：JAEA・内田俊介様

KOWGの進め方（メールベース）

１

燃料デブリの分析に係る準備状況について：JAEA/CLADS・小山真一様

２

安全システムの開発（ダスト飛散率データ取得）：電中研・中村勤也様

KOWGの進め方

１

大気拡散解析によるソースターム推定の現状と課題：JAEA・永井晴康様
土壌汚染マップと大気拡散計算から逆推定した福島事故初期のT e 129m ソースターム及びヨウ素、C s ソースタームへの提言：新潟大・日高昭秀様

２

MELCORコードによる解析と環境放出FP測定値に基づく福島第一原子力発電所１～3号機事故の分析：電中研・氷見正司様
環境への移行経路（ソースターム）の特定(3) 測定値／観測値と推定値、及び事故シナリオとの比較：JAEA・唐澤英年様
1号機事故初期における129m Te リーク箇所、放出タイミングの検討（速報）：新潟大・日高昭秀様

１

２

３

KO:キックオフ© Hitachi, Ltd. 2023. All rights reserved.

13研究専門委員会(2023～2024)の活動実績回

講演

議論

第7回（2023/6）

SA解析ｺｰﾄﾞSAMPSONを用いた1F炉内RN分布評価の現状と課題：エネ総研・木野千晶様
１Fサイト線量の増加と各号機の事故進展について：CLADS・佐藤一憲様

委員会の進め方第8回（2023/11）

いまさら聞けないセシウム含有粒子のハナシ：CLADS・佐藤志彦様
シビアアクシデントにおいて炉内で想定されるセシウムの化学：JAEA・三輪周平様

WGの進捗報告第9回（2024/2予定）

TBD

WGの進捗報告

学会（2024/3予定）

研究専門委員会活動報告

委員会の進め方第10回（2024/6予定）

TBD

WGの進捗報告

第11回
TBD（2024/10予定）

WGの進捗報告・
次期委員会

第12回
（2025/2予定）

委員会成果の報告

成果およびまとめ方

学会（2025/3予定）

研究専門委員会活動報告

成果およびまとめ方© Hitachi, Ltd. 2023. All rights reserved.

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まとめ•

「1F廃炉に係るFP挙動」研究専門委員会（2021年6月～）を2023年に2年延長•

拡大幹事会で決定した３つの今後重点的に取り組むべき技術課題についてWGを中心に議論•

これまでに２回の研究専門委員会と３回のWG活動を実施•

技術課題に対する解決への道筋を提案し技術報告書の作成を計画

1F：福島第一原子力発電所、FP:核分裂生成物、WG：ワーキンググループ、RM:ロードマップ© Hitachi, Ltd. 2023. All rights reserved.

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内容

1. 2022年度までの活動まとめ（学会企画セッション（’23年3月）より）
2. 2023年度からの委員会の進め方
3. 学会誌報告記事の紹介© Hitachi, Ltd. 2023. All rights reserved.

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ATOMOS報告記事
福島第一原子力発電所廃炉作業効率化とソースターム予測精度向上への貢献に向けたFP挙動に関する技術調査 ―本専門委員会の２年間の活動報告
内容
Ⅰ．本委員会設置の目的と活動方針
Ⅱ．検討すべき課題の調査結果
１．1F実機調査から得られた検討すべき課題
２．JAEA/CLADS関連研究調査から得られた検討すべき課題
３．実機解析調査から得られた検討すべき課題
４．事故分析調査から得られた検討すべき課題
Ⅲ．本委員会が今後重点的に取り組むべきものとして決定した技術課題
Ⅳ．まとめと今後の展開

6月末投稿、11月号掲載（予定）© Hitachi, Ltd. 2023. All rights reserved.

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