福島第一原子力発電所の廃炉
燃料デブリ取出しと将来の見通し
第7回福島第一廃炉国際フォーラム
2023年8月28日

山名 元
原子力損害賠償・廃炉等支援機構 理事長
京都大学名誉教授©Nuclear Damage Compensation and Decommissioning Facilitation Corporation1

福島第一発電所サイトの現状

Photo：REUTER, May 19, 2022 (ttps://www.reuters.com/world/asia-pacific/japan-nuclear-regulator-grantsinitial-nod-fukushima-water-release-plan-2022-05-18/) (Originally taken by Kyodo on Mar 17, 2022)

2©Nuclear Damage Compensation and Decommissioning Facilitation Corporation

福島第一発電所廃炉の経緯
2011

2012

2013

2014

2015

2016

2017

2018

2019

2020

2021

20222023

事故発生(2011/3/11) ●汚染水対応● 海水トレンチからの漏洩停止● KURIONの設置● SARRY の設置● ALPS 処理の開始● 高汚染水処理の完了● 凍土壁の運用開始

ALPS-処理水対応

政府による海洋放出の基本方針決定 ●ALPS処理水の海洋放出計画の承認 ●海洋放出設備の設置完了 ●原子炉内部調査

使用済燃料取出し

放射性廃棄物対応

組織の変更● 2号機ペネトレーションからのカメラ挿入観察● 1号機ペネトレーションからのカメラ挿入観察● 1号機のミューオン観察● 3号機ペネトレーションからのカメラ挿入観察● 2号機のミューオン観察● ROVによる3号機格納容器内水中観察● 2号機格納容器内のカメラ吊り下げ観察●●
ROVによる1号機格納容器底部の観察（ペデスタル等）● 4号機からの使用済燃料取出し完了
3号機からの使用済燃料取出し完了 ●1,2号機の使用済燃料取出し用の大型構台の設置工事開始●
雑固体焼却処理設備の運用開始 ●増設雑固体焼却処理設備の運用開始 ●● 大型廃棄物保管庫第1棟建設開始
固体廃棄物貯蔵庫第9棟運用開始 ●● 減容処理設備工事開始大型機器除染設備運用開始 ●
廃炉推進カンパニ設立●
プロジェクト管理型組織に改編 ● デコミテック社設立 ●3©Nuclear Damage Compensation and Decommissioning Facilitation Corporation放射線リスク源の特性（燃料デブリの位置づけ）

×

管理重要度
潜在的影響度（対数）放射線
潜在的＝リスク
影響度

サイトのリスク状態を積極的に改善
潜在的影響度の低減（制御し易い形体に転換）

性状因子の改善

気体・液体・粉体等を固体に転換

制御因子の改善

発熱性・腐食性・反応性・臨界性等を低減

管理重要度の低減（閉込めや異常時対応性を改善）

閉込め性の改善

閉じ込め能力の強化

リスク源の長期安定性の改善

不活性化・安定化・監視可能性強化・ハンドリング可能性の改善（放射性毒性量・性状因子・制御因子を包含）

Origin: Technical Strategic Plan 2022

管理重要度（対数）（施設閉じ込めの脆弱性・リスク源の長期不安定性を包含）

図

SEDによるリスクのプロファイル
NDF技術戦略プラン２０２２より引用4©Nuclear Damage Compensation and Decommissioning Facilitation Corporation

原子力規制委員会による中期的リスク低減の指示
原子力規制委員会が「中期的リスクの低減目標マップ」を公表して、東電に適切なアクションを求めてきた。
2023～2025

今後の更なる目標（2026～34）

固形状放射性物質：優先して取り組むべきリスク低減に向けた分野（燃料デブリを除く）• 水処理廃棄物等（不安定なもの）• 建屋解体物等（今後新たに生ずるもの）• 瓦礫等（これまでの廃炉作業によるもの）• 核種分析

より安定な状態への移行
区分と適切な保管・管理
適切な保管・管理への移行
分析施設の設置と分析能力確保

固形状放射性物質以外の主要な目標• 液状の放射性物質• 使用済燃料• 外部事象等への対応

液体状廃棄物の全量処理
全使用済燃料の乾式保管
建屋構築物等の劣化や損傷状況に応じた対策を講じる
処理水の計画的な放出
燃料デブリの安定な状態での保管• 廃炉作業を進める上で重要なもの

これらの「中期的リスクの低減目標」に沿って、サイトの短中期のリスクを抑制しつつ、より長期のリスクを低減するための、「燃料デブリの回収と保管」や「放射性廃棄物の処理と処分」に向けた取組を、徐々に本格化させる必要がある。
原子力規制庁資料（R5年２月１日）を簡略化して作成

5©Nuclear Damage Compensation and Decommissioning Facilitation Corporation使用済燃料中放射性毒性の経時変化
将来の“受動的低リスク状態” の確保を目指し、燃料デブリの回収・隔離を実施

3）
Relative Toxicity (Water Dilution Index)
相対放射線毒性指標（要希釈水量/m

1.00E+14

Sr-90

1.00E+13

Pu-2391.00E+12
1.00E+11

Pu-240
Am-243Am-241

1.00E+10
1.00E+09

I-129

1.00E+08

1.00E+07
1.00E+06

H-3
Pu-241

1.00E+05
1.00E+04

Cs-137

Pu-2381.00E+03

Sr90
Pu238
Am241
Cm244
Pu239
Eu154
Ru106
Am242mSb125
Cd113m
Te125mBa137m
Tc99
H3
I129

Cs137
Pu241
Y90
Pu240
Cs134
Pm147
Am243
Cm243
Ce144
Eu155
Cm242
Sm151
Pr144
Eu152
Sn126

1.00E+02
1.00E+01
1.00E+00

1.00E+01

1.00E+02

1.00E+03

1.00E+04

1.00E+05

1.00E+06

炉停止後の年数
Years
after shutdown
JAEA-Data/Code 2012-018 (K. Nishihara et al.)より作成

6©Nuclear Damage Compensation and Decommissioning Facilitation Corporation

燃料デブリの存在状態（推定および観察）
1号機

２号機

3号機

1号機PCVペデスタル内（202２-2023）

2号機PCVペデスタル内（2018）

３号機PCVペデスタル内（2017）2015年実施MAAPによる事故進展解析結果
炉心部 (t)
RPV底部 (t)ペデスタル内側 (t)PCV内ペデスタル外側 (t)015109(78)33(52)

炉心部 (t)
RPV底部 (t)ペデスタル内側 (t)PCV内ペデスタル外側 (t)02592(37)
102(4)

炉心部 (t)
RPV底部 (t)ペデスタル内側 (t)PCV内ペデスタル外側 (t)025103(51)96(6)

合計 (t)

287

合計 (t)

260

合計 (t)

281

RPV内

RPV内

RPV内

7
©Nuclear Damage Compensation and Decommissioning Facilitation Corporation

廃炉中長期ロードマップ

2020

2011
事故後状態安定化

中長期RM(2019)簡略化して作成

2030

30～40年を目指す

使用済燃料回収完了：2030年前頃

廃棄物保管・使用済燃料回収・汚染水管理・原子炉調査・技術開発

燃料デブリ取出しの準備（試験的取出しから段階的な取出し拡大）

燃料デブリ取出し本格化

建屋の解体等

放射性廃棄物調査・技術研究・管理保管・減容・処理・処分等✓ １号機の使用済燃料取出し開始：✓ ２号機の使用済燃料取出し開始：✓ 燃料デブリ取出し：

2027～2028年度
2024～2026年度
2021年内に開始（コロナ影響・安全確保のため2023年度後半目途）✓ 原子炉建屋滞留水を2020年末の半分に低減：
2022年度～2024年度

8©Nuclear Damage Compensation and Decommissioning Facilitation Corporation

燃料デブリ取出し検討の経緯
NDF、気中工法に軸足を置くことを提案
2011

2012
●

2013

2014

2015

2016

2017

RMにて初号機を２号機と決定
2018

2019

2020

2021

2022

2023

燃料デブリ性状把握

燃料デブリ性状把握や分析に関わる研究開発

燃料デブリ経年変化挙動PJ ●●分析精度向上PJ●

熱挙動PJ

●

●

簡易分析PJ●

非破壊計測PJ ●炉内状況把握PJ

RPV損傷推定J●

炉内状況把握や事故解析に関わる研究開発●

OECD/NEAによる取組

SAREF

●
●

BSAF●
●●

PreADES●BSAF-2

●

●

●

●

ARC-F

●

●

FACE

Forensic Experts Meeting (US-DOE)●

燃料デブリ取出し工法に関わる開発

試験的取出しに関わる技術開発●●

段階的取り出し規模拡大に係る技術開発●

PCV冠水-上アクセスに係る技術開発●

気中-上アクセスに係る技術開発●

気中-横アクセスに係る技術開発

●

●
●

●

予備エンジニアリング ●燃料デブリ取出し工法
候補概念の検討

複数工法概念提案の検討●

東電社内工法検討（全体プロセス検討）●
国内4社工法提案委託
海外5社工法提案委託 ●候補概念の絞り込み評価

●
●

●
●

気中工法、冠水工法（船殻工法）の技術成立性等検討●
気中工法オプション検討 ●燃料デブリ取り出し工法評価小委員会●9©Nuclear Damage Compensation and Decommissioning Facilitation Corporation安全性の考え方

引用：原子力規制庁による翻訳版

IAEA GSR (General Safety Requirement)

Part 6（施設の廃止措置）
本出版物に規定されている要件の多くは、事故が生じた後の若しくは施設の重大な損傷または汚染に帰着する状況が生じた後の、あるいは単に予定より早い施設の運転（操業）停止後のにも適用する事が出来る。
要件１： 廃止措置における防護の最適化及び安全廃止措置における被ばくは計画被ばく状況とみなされなければならず、基本安全基準の関連要件が廃止措置において適切に適用されなければならない。
要件２： 廃止措置における等級別扱い（グレーデッドアプローチ）
廃止措置の範囲及び詳細度のレベルを決定する際には、考え得る放射線リスクの規模と整合するように、廃止措置のあらゆる側面に対して等級別扱いが適用されなければならない。
要件３： 廃止措置のための安全の評価
廃止措置が計画される全ての施設及び廃止措置が実施されている全ての施設に対して、安全が評価されなければならない。

福島第一廃炉作業の特徴（放射能量・状態の不確かさ、放射線環境、事業の計画等）に対応する安全確保の在り方を示したガイダンス等は存在しない。このため、以下の観点等から、規制当局と事業者間の“情報の共有” や “認識の共有” 等が期待される。
①短期的なリスクと長期的なリスク抑制の時間軸上のバランス②グレーデッドアプローチの取り入れ等のリスク情報の活用③作業者のリスク増加と公衆のリスク低減のバランス④長期事業継続性の確保や地元意向の尊重、等
10©Nuclear Damage Compensation and Decommissioning Facilitation Corporation

国を挙げた取組体制
原子力災害対策本部
廃炉・汚染水対策関係閣僚等会議
廃炉・汚染水対策チーム
原子力損害賠償・廃炉等支援機構

技術戦略提案

経済産業大臣東電HDの株式の過半数を保持し、東電経営の監督や、被災者賠償支援を行うと共に、特定原子力施設としての福島第一の廃炉に対して、指導・助言・勧告を行う

廃炉推進の政策中長期ロードマップ

東京電力HD(福島第一廃炉推進カンパニー)

廃炉事業計画• 原子炉設置者としての法的な廃炉遂行責任者• オーナーとしての責任あるエンジニアリングの下で廃炉事業を執行する• 廃炉事業をプロジェクトとして最適化して進める

廃炉等積立金• 当面の中長期廃炉実行プランを作成• 機構と共に、廃炉廃炉等積立金の執行計画を作成

研究開発監督・調整
廃炉等技術委員会
燃料デブリ取出し工法評価小委員会

特定原子力施設
安全規制

指導・助言・勧告

廃炉支援
・中長期的な廃炉の技術戦略の策定
・廃炉等積立金の管理
・東電プロジェクト管理の監督
・研究開発の企画・進捗管理
・対社会対話や情報提供
・研究開発連携の調整

原子力規制委員会

IRID/JAEA/大学/企業 etc

技術開発支援事業の委託契約
廃炉関係企業等

11©Nuclear Damage Compensation and Decommissioning Facilitation Corporation

結論• 中長期RMの方針に沿って、初号機での試験的取出しから規模の拡大を進め、2030年頃からは燃料デブリの取出しを本格化させる計画である。
• 当面、サイトの安定維持や短中期的なリスク低減の作業を優先的に進めると同時に、長期リスクの低減を目指すために「燃料デブリの取出し」を本格化させていく必要がある。
• 事故後12年間の現場での取組結果や研究開発の成果を背景に、本格的燃料デブリ取出しの工法を評価し選定するための作業が東電やNDFにおいて進められている。
• 国を挙げた組織連携体制の下で、東電によるエンジニアリング作業が進められていく見通しである。

• 燃料デブリ取出しに関しては、東電が慎重に設計等の準備を進めて、安全が確保された工法を実現していく事が重要である。このためには、規制当局と事業者間の情報共有や認識共有の取組が期待される。

12©Nuclear Damage Compensation and Decommissioning Facilitation Corporation