福島第一原子力発電所の廃炉に向けた取組み

平成2５年３月８日（金）東京電力株式会社

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0廃止措置等に向けた中長期ロードマップ
１．原子炉の冷却計画
注水冷却を継続することにより低温での安定状態を維持するとともに状態監視を補完する取組を継続

２．滞留水処理計画
地下水流入により増え続ける滞留水について，流入を抑制するための抜本的な対策を図る
とともに，水処理施設の除染能力の向上，汚染水管理のための施設を整備

３．放射線量低減・汚染拡大防止に向けた計画
敷地外への放射線影響を可能な限り低くするため，敷地境界における実効線量低減（H24年度末までに1mSv/年）や港湾内の水の浄化

４．使用済燃料プールからの燃料取出計画
耐震・安全性に万全を期しながらプール燃料取り出しに向けた作業を着実に推進。特に，４号機プール燃料取り出しの早期開始・完了を目指す。（開始：H25年11月，完了H26年末頃）

５．燃料デブリ取出計画
格納容器へのアクセス向上のための除染・遮へいに加え，格納容器の漏えい箇所の調査・補修など燃料デブリ取り出し準備に必要となる技術開発・データ取得を推進。

６．原子炉施設の解体・放射性廃棄物処理・処分に向けた計画
遮へい能力の高い放射性廃棄物保管施設の設置，適切かつ安全な保管

７．要員計画・作業安全確保に向けた計画
作業員の被ばく線量管理を確実に実施しながら長期に亘って要員を確保。また現場のニーズを把握しながら，継続的に作業環境や労働条件を改善
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1

建屋内滞留水への対応について
建屋地下階に滞留している高濃度の放射性物質を含んだ滞留水を処理して原子炉冷却用注水として利用。この過程で発生する汚染水を処理・貯蔵。

a.建屋への地下水流入を抑制→地下水バイパスの実施を計画
b.汚染水中の放射性物質の除去→多核種除去設備の設置を計画
c.汚染水・処理済水の貯蔵→構内貯水タンクの増設を計画
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2

滞留水処理の概略＜滞留水処理の全体概略図＞
a.建屋流入水抑制
揚水井
プロセス主建屋
高温焼却炉建屋

地下水
原子炉建屋 タービン建屋

a.建屋への地下水流入を抑制→地下水バイパスの実施を計画
b.汚染水中の放射性物質の除去→多核種除去設備の設置を計画

主にセシウム除去
滞留水
処理施設

水の循環
注水タンク

海水の淡水化
c.汚染水・処理済水の貯蔵→構内貯水タンクの増設を計画

b. 放射性物質の除去
c. 汚染水の貯蔵
中低レベルタンク

一次保管施設
廃ベッセル
廃スラッジ
廃吸着材等

淡水化装置
－逆浸透膜（ＲＯ）－蒸発濃縮

多核種除去設備(ALPS)

c. 処理済水の貯蔵
貯水タンク･地下貯水槽

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3

地下水バイパスのコンセプト
現状

稼働後

海山

揚水井

海山
地下水の流れ（山側→海側）

地下水の流れ（山側→海側）

地下水バイパス
原子炉建屋

揚水井
タービン建屋

透水層
難透水層

原子炉建屋

タービン建屋

透水層
難透水層

地下水の流入水処理 地下水は主に透水層を山側から海側に向かって流れている。
 海に向かう過程で地下水の一部が建屋内に流入している。
→建屋内滞留水の増加
 建屋内への地下水流入量抑制のため、サブドレン復旧中。

地下水の流入＜減＞

水処理＜減＞

 山側から流れてきた地下水を、建屋の上流で揚水し、地下水の流路を変更する。
（地下水バイパス） 地下水バイパスにより建屋周辺（主に山側）の地下水位を低下させ、建屋内への流入量を抑制する。
 引き続き、サブドレン復旧を継続する。
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4

施工進捗状況■実施中の主な作業（２/2８時点）
・揚水井掘削完了（１2/12箇所）
・浄化・水質分析中 （7/12箇所）
・配管等の移送設備の設置

1A系統

2

34

配管ルート（タンク～海）56 78910B系統（C）GeoEye/日本スペースイメージング

C系統
11 12

： 〃 （掘削完了）： 〃 （掘削完了・水質分析中）： 〃 （掘削完了・水質分析完了）：施工ヤード：配管ルート（施工中）：一時貯留タンク（設置完了）：観測井（新設孔，設置完了）： 〃 （ｻﾌﾞﾄﾞﾚﾝﾋﾟｯﾄ内水位測定箇所）

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5水質確認試験の結果
 パイロット揚水井（No.３）の地下水を採取し、当社（福島第一及び柏崎刈羽原子力発電所）ならびに第三者機関にて水質確認試験を実施。
 社内のデータは第三者機関のデータと同等の分析結果であり、総じて妥当であると考えている。
 稼働開始前には他揚水井についても同様に水質確認を行う。
（ベクレル/リットル）

地点名称

パイロット揚水井（No.3）＊1＜社内＞＜第三者機関＞＜参考＞
深井戸No.3＊2

セシウム-134

0.011

ND（＜0.01）

0.010～0.015

セシウム-137

0.012

ND（＜0.01）

0.012～0.027

ストロンチウム-89

ND（＜0.236）＊3

ND（＜0.017）

ストロンチウム-90

ND（＜0.068）

ND（＜0.005）

ND（＜0.0067）

トリチウム

10

ND（＜3.7）

9

全アルファ

ND（＜1.0）

ND（＜0.1）

ND（＜2.8～3.0）

全ベータ

ND（＜2.7）

ND（＜0.2）

ND（＜5.9～6.7）

確認項目※ 法令値（告示濃度）パイロット揚水井（No.3）
Cs-134：60ベクレル/リットル、Cs-137：90ベクレル/リットル、Sr-89：300ベクレル/リットル、Sr-90：30ベクレル/リットル、トリチウム：60,000ベクレル/リットル※ NDは「検出限界値未満」を示し、（）内の数字は検出限界値である。
※ 社内の水質確認について、セシウムは柏崎刈羽、それ以外は福島第一にて実施。
＊１
＊２
＊３

パイロット揚水井（No.3）は、H24.12.11に採水。
深井戸No.3は、H24.5.30及びH24.6.13に採水。
放射性ストロンチウムについては、ストロンチウム-90のみを測定。

深井戸No.3（管理対象区域外）
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6パイロット揚水井の地下水の評価
 パイロット揚水井（No.3）の地下水のセシウム濃度は、事故後に発電所周辺河川で検出された濃度（１～２ベクレル/リットル程度）と比べても大幅に低く、発電所西側敷地境界付近にある深井戸No.3と同程度である。
 ストロンチウム、全アルファ、全ベータ核種は検出限界値未満。なお、社内分析でトリチウムが検出されたが、法令値の数千分の１程度以下の濃度であり、人体等への影響は小さいと考えられる。
 周辺環境への影響は極めて少ないと考えられる。
①魚介類：当該地下水と同じ放射性物質濃度の海水に生息する魚介類が、体内でセシウムを100倍＊濃縮したとしても、食品の基準値100ベクレル/ｋｇの40分の1程度である。
（＊IAEA・技術報告No.422）②人体・採取した地下水のセシウム-134＋137濃度は、飲料水の基準値10ベクレル/リットルの400分の1程度である。
・仮に当該地下水と同じ濃度のトリチウムを含む水を毎日2㍑摂取した場合、年間被ばく線量は、1.3×10-4mSv＊1であり、自然放射線による年間線量2.09mSv（日本平均）＊2の16,000分の１程度である。
＊1＊2

10Bq/㍑×2㍑×365日×1.8×10-8* ＝1.3×10-4mSv * トリチウムを経口摂取した場合の線量係数（mSv/Bq）
原子力安全研究協会「新版 生活環境放射線国民線量の算定」より

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7

稼働開始前の水質確認方法（案）①稼働開始前には、全揚水井の地下水を採取し、水質確認を実施している（分析内容については、p7と同様）。
②これとは別に、放水の許容目安値１ベクレル/リットル以下（セシウム-137）であることを確認するとともに、周辺の海域や河川で検出された放射能濃度に比べて十分に低いことを確認する。
地下水バイパス稼働開始前のモニタリング
目的

稼働可否の判断

場所

一時貯留タンク

確認事項※１①許容目安値1ベクレル/リットル以下（セシウム-137）であること②周辺の海域や河川で検出された放射能濃度（セシウム-１３７を代表目安核種とする）に比べて十分に低いこと

分析項目※２（検出限界値）

セシウム-137 （0.01ベクレル/リットル）
トリチウム （3ベクレル/リットル）
全アルファ （4ベクレル/リットル）
全ベータ （7ベクレル/リットル）※１；各タンクごとに初回の稼働前に確認する。
※２；ストロンチウム-90は事後に確認する。

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8段階的な地下水位低下計画
・地下水バイパスの実施にあたっては、段階的に地下水位を低下させることとし、地下水低下状況及び水質等をモニタリングしながら、建屋内滞留水が建屋外に漏れ出さないように慎重な水位管理を実施していく。
・モニタリングにあたっては、建屋周りのサブドレンを活用するとともに、原子炉建屋と揚水井の間に観測孔を新設する。
揚水井

観測孔

透水層

サブドレン

原子炉
建屋

タービン
建屋

サブドレン

難透水層

揚水井水位
現況

目標水位
経過時間

段階的な地下水位低下のイメージ
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9

滞留水処理の概略＜滞留水処理の全体概略図＞
a.建屋流入水抑制
揚水井プロセス主建屋
高温焼却炉建屋

地下水
原子炉建屋 タービン建屋

a.建屋への地下水流入を抑制→地下水バイパスの実施を計画
b.汚染水中の放射性物質の除去→多核種除去設備の設置を計画

主にセシウム除去
滞留水
処理施設

水の循環
注水タンク
滞留水処理の概略

海水の淡水化
c.汚染水・処理済水の貯蔵→構内貯水タンクの増設を計画

b. 放射性物質の除去
c. 汚染水の貯蔵
中低レベルタンク

一次保管施設
廃ベッセル
廃スラッジ
廃吸着材等

淡水化装置
－逆浸透膜（ＲＯ）－蒸発濃縮

多核種除去設備(ALPS)

c. 処理済水の貯蔵
貯水タンク･地下貯水槽

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10多核種除去設備設置の目的
目的
1号機
タービン建屋

２号機
タービン
建屋

３号機
タービン
建屋

雨水、
地下水
1号機原子炉建屋

２号機
原子炉建屋

３号機
原子炉
建屋

集中廃棄物
処理建屋

処理装置
（セシウム吸着装置/
第二セシウム吸着装置/除染装置「多核種除去設備」を導入① 処理装置出口水② RO濃縮塩水③ 淡水

サプレッション・プール
水サージタンク

バッファタンク③
逆浸透膜装置（RO装置）
及び蒸発濃縮装置後淡水受けタンク

既設水処理設備は主にセシウムを除去するが、処理水の放射性物質の濃度をより一層低く管理するため、その他の核種についても告示濃度限度以下を目標として除去する必要がある。

①淡水化装置（逆浸透膜装置（RO装置））

逆浸透膜装置（RO装置）後
濃縮塩水受タンク②
淡水化装置（蒸発濃縮缶装置）
濃縮廃液貯槽無断複製・転載禁止 東京電力株式会社

11

概略機器構成

A系統（５０％流量）:250m3/日① 処理装置出口水鉄共沈② RO濃縮塩水処理設備③ 淡水

炭酸塩沈殿処理設備

前処理設備

吸着塔（14塔）

処理カラム
（２塔）

多核種除去装置
スラリー

使用済吸着材

使用済みセシウム吸
着塔一時保管施設へ
高性能容器

サンプルタンク（1000トン×４塔）

B系統（５０％流量）:250m3/日
地下貯水槽等へ

C系統（５０％流量）:250m3/日
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12

主要設備
 系統構成50% 2系列運転（500m3/日）
 主要設備
前処理設備
 鉄共沈処理設備
α核種の除去、Co-60、Mn-54等の除去
次亜塩素酸ソーダ，塩化第二鉄を添加した後，pH調整のために苛性ソーダを添加して水酸化鉄を生成させ，凝集剤としてポリマーを投入する。
 炭酸塩沈殿処理設備
吸着阻害イオン（Mg、Ca等）の除去
共沈タンクに炭酸ソーダと苛性ソーダを添加し，2価の金属の炭酸塩を生成させる

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13

主要設備
多核種除去装置（吸着塔、処理カラム）
処理対象水に含まれるコロイド状及びイオン状の放射性核種を選択的に吸着処理する機能を有する。
表１No.

多核種除去装置の吸着材種類と必要塔数収容吸着材の組成主な除去対象核種

塔数1

活性炭コロイド12

チタン酸塩

Sr（M2+）

3フェロシアン化合物

Cs

24Ag添着活性炭

I25酸化チタンSb

26

キレート樹脂Co（M2+，M3+）4樹脂系吸着材Ru，負電荷コロイド

37

吸着塔

処理カラム

1（1）※1※1：処理カラム2塔のうち1塔は予備

吸着材は，所定の容量を通水した後，高性能容器へ排出される。また，処理カラムに含まれる吸着材は，所定の容量を通水した後，処理カラムごと交換する。吸着材を収容した高性能容器，使用済み処理カラムは，使用済セシウム吸着塔一時保管施設で貯蔵する。
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14

「中期的安全確保の考え方」の要件に対する設計
1. 処理能力（要件①）
タービン建屋等への雨水，地下水の流入量（過去の実績から200～500m3/日程度）を処理可能な容量とし，500m3/日を100%容量とする。
2. 除染能力（要件②）滞留水に含まれる核種及び放射能濃度を評価するため，除去対象核種を62核種選定。（表２参照）
処理装置出口水，RO濃縮塩水の実液を用いて基礎試験（試験装置を用いた通水試験）を実施し，除去対象核種について告示濃度限度以下となることを確認。（表３参照）

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15

「中期的安全確保の考え方」の要件に対する設計
表２ 除去対象核種一覧

No.
核種
1 Rb-86
2 Sr-89
3 Sr-90
4 Y-90
5 Y-91
6 Nb-95
7 Tc-99
8 Ru-103
9 Ru-106
10 Rh-103m
11 Rh-106
12 Ag-110m
13 Cd-113m
14 Cd-115m
15 Sn-119m
16 Sn-123

No.
核種
17 Sn-126
18 Sb-124
19 Sb-125
20 Te-123m
21 Te-125m
22 Te-127
23 Te-127m
24 Te-129
25 Te-129m
26 I-129
27 Cs-134
28 Cs-135
29 Cs-136
30 Cs-137
31 Ba-137m
32 Ba-140No.
核種
33 Ce-141
34 Ce-144
35 Pr-144
36 Pr-144m
37 Pm-146
38 Pm-147
39 Pm-148
40 Pm-148m
41 Sm-151
42 Eu-152
43 Eu-154
44 Eu-155
45 Gd-153
46 Tb-160
47 Pu-238
48 Pu-239

No.
核種
49 Pu-240
50 Pu-241
51 Am-241
52 Am-242m
53 Am-243
54 Cm-242
55 Cm-243
56 Cm-244
57 Mn-54
58 Fe-59
59 Co-58
60 Co-60
61 Ni-63
62 Zn-65

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「中期的安全確保の考え方」の要件に対する設計
表３ 基礎試験結果（代表核種を抜粋）
単位：Bq/L
核種（代表）
Cs-134（約2年）
Cs-137（約30年）
Mn-54(約310日)Co-58(約71日)
Co-60(約5年)
Ru-103(約40日)
Ru-106(約370日)
Sb-124(約60日)
Sb-125(約3年)Ba-140(約13日)

炉規則告示濃度限度(別表第2第六欄
周辺監視区域外の水中の濃度限度)

処理対象水：処理装置出口水

処理対象水：RO濃縮塩水

試験装置
処理前

試験装置
処理前

60

2500

90

3900

1000

45000

1000

1200

200

14000

1000

510

100

7800

300

270

800

140000300

ND< 1700試験装置
処理後
ND< 0.27ND< 0.32ND< 0.12ND< 0.12ND< 0.12ND< 0.14ND< 1.1
ND< 0.28ND< 0.37ND< 0.51

4300
6100
14000
ND
< 540
3900
ND
< 970
35000
ND
< 490
63000
ND
<3400

試験装置
処理後ND
< 0.26ND< 0.30ND< 0.11ND< 0.11ND< 0.16ND< 0.13ND< 1.1
ND< 0.27ND< 0.38ND< 0.48

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17

滞留水処理の概略＜滞留水処理の全体概略図＞
a.建屋流入水抑制
揚水井
プロセス主建屋
高温焼却炉建屋

地下水
原子炉建屋 タービン建屋

a.建屋への地下水流入を抑制→地下水バイパスの実施を計画

水の循環
注水タンク

b.汚染水中の放射性物質の除去→多核種除去設備の設置を計画
c.汚染水・処理済水の貯蔵→構内貯水タンクの増設を計画

滞留水
処理施設

海水の淡水化一次保管施設
廃ベッセル
廃スラッジ
廃吸着材等

淡水化装置
－逆浸透膜（ＲＯ）－蒸発濃縮

b. 放射性物質の除去
c. 汚染水の貯蔵
中低レベルタンク主にセシウム除去

多核種除去設備(ALPS)

c. 処理済水の貯蔵
貯水タンク･地下貯水槽

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18汚染水（ＲＯ濃縮水）の貯蔵量の見通し
汚染水（ＲＯ濃縮水）は、H25.1.22現在で約222,000m3発生しており、構内のタンクに貯蔵汚染水の増加に伴い、順次タンクを追設しているが汚染水の総量に対して貯蔵容量が逼迫している状況
300000290000

実績値

シミュレーション値

280000RO濃縮水（m 3）270000

地下貯水槽への濃縮水貯蔵

260000250000240000230000220000

汚染水（RO濃縮水）貯蔵容量
汚染水（RO濃縮水）総量

210000200000
20
12/

12/1

20
13/

現時点

1/
120
13/

2/
12013/

3/
1

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20
13/

4/
119

多核種除去設備の稼動時期と汚染水処理量の見通し
多核種除去設備稼動による汚染水（RO濃縮水）の貯蔵量変化
1600000
1400000

・多核種除去設備起動＜前提条件＞
起動なし
・地 下 水 流 入 量：400m3／日
ALPS起動2012年10月
・多核種除去設備処理量：処理開始時
250m3／日起動2012年10月
ALPS起動2013年2月
２ヶ月後以降 500m3／日
起動2013年2月
・多核種除去設備稼働率100%
ALPS起動2013年4月
起動2013年4月
・地下水バイパスによる地下水流入量抑制は考慮しない
・崩壊熱減少による炉注水量減少は考慮しない

ALPSなしRO濃縮水(m3)1200000
1000000
8000006000002020年初旬頃

2012年10月
2019年初旬頃

4000002017年中旬頃
200000
0
2012

2013

2014

2015

2016

2017

2018

2019

2020

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2021
20

中期スケジュール無断複製・転載禁止 東京電力株式会社

21

ご静聴ありがとうございました。

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