210909 福島第一原子力発電所廃炉検討委員会

1F廃炉に向けた技術開発の現状
英知事業の取組み

国立研究開発法人日本原子力研究開発機構
福島研究開発部門
廃炉環境国際共同研究センター（CLADS）
技術主幹 田川 明広

日本原子力研究開発機構（JAEA）の10年の取組み

1

楢葉遠隔技術開発センター運用開始

大熊分析・研究センター
施設管理棟 運用開始
福島県環境創造センター
研究棟での業務開始

沿 革2011.32014.4

東北地方太平洋沖地震

福島第一原子力発電所（1F）
事故

として組織再編

2011.12

政府と東京電力による中長期ロードマップ策定

2017
2016

2015
2014

2013

2011

2018

福島研究開発部門

1Fの廃止措置に向けた研究開発を行う
福島廃炉技術安全研究所を設置

福島県環境創造センター
環境放射線センターでの業務開始

廃炉国際共同研究センター（CLADS）
国際共同研究棟 運用開始

1F事故直後から環境モニタリング・除染活動への支援、国・自治体への支援を実施
福島事務所 開設

廃炉及び環境回復の研究開発組織を統合し「廃炉環境国際共同研究センター」に改組

いわき事務所 開設

国際廃炉研究開発機構に参画（IRID）

福島支援本部 設立

2020（同年、福島技術本部に組織再編）
環境モニタリング

除染活動

内部被ばく検査

放射線に関するご質問に答える会

廃炉環境国際共同研究センター（CLADS）の理念

2

 廃炉・環境回復において直面する課題の解決に貢献
 国際共同研究棟を拠点に、国内外の機関と一体となり、１F廃炉/環境回復の研究開発及び人材育成を展開
 ＣＬＡＤＳの活動を通じて「ふくしまの復興」に貢献
福島県 等

成果反映先

大熊分析・研究センター
楢葉遠隔技術開発センター
廃炉基盤研究ﾌﾟﾗｯﾄﾌｫｰﾑ
福島環境安全センター
連携・協力
連携・協力
情報発信・収集

原子力科学研究所
核燃料サイクル工学研究所
大洗研究所 等

連携・協力
連携・協力

富岡町
大熊町
楢葉町 等
浜通り市町村連携・協力

論文・学会・FRC・分科会等
ホームページプレス
成果報告会 等

国内外アカデミア、研究機関
東京大学
東北大学
東工大
QST 等

福島県内団体、企業等
英国
仏国
露国
米国 等

①国内外の廃炉研究の強化
ー１Ｆ廃炉研究の実施体制ー

3「東京電力ホールディングス㈱福島第一原子力発電所の廃炉のための技術戦略プラン2020」（ NDF ）より抜粋

JAEAによる英知事業の実施

4

英知を結集した原子力科学技術・人材育成推進事業（英知事業）

戦略的原子力共同研究プログラム廃炉加速化研究プログラム

廃止措置研究・人材育成
等強化プログラム

廃炉研究等推進事業費補助金

国内研究

共通基盤型原子力研究プログラム

日英原子力共同研究

課題解決型廃炉研究
プログラム
国際共同研究日米原子力共同研究

日英、日仏、日露、日米共同研究

人材育成強化

日仏原子力共同研究

研究者育成型（H31年度から）戦略的人材ネットワ
ーク形成事業
その他事業
H30年度から順次移行

文科省事業・基礎・基盤研究の全体マップ
・廃炉創造ロボコン
・NDEC

ＪＡＥＡ事業

公募事業
直接執行

①国内外の廃炉研究の強化
ー１Ｆ廃炉研究スキームー

5

CLADSの主な研究開発スキーム
原子力損害賠償・廃炉等支援機構
戦略プラン／廃炉研究開発連携会議
基礎・基盤研究

魔の川

死の谷

応用研究

実用化研究

ＪＡＥＡ
アカデミア

基礎・基盤研究ＪＡＥＡ（運営費交付金）
・JAEAシーズによる研究

東京電力
企業

応用研究

ＪＡＥＡ（運営費交付金）
・JAEAシーズによる研究

実用化研究

ＪＡＥＡ（運営費交付金）
・JAEAシーズによる研究

廃炉
ＪＡＥＡ（文科省補助金：英知事業）
経産省（国プロ）研＜公募（約３年）＞＜公募（約２年）＞
究・ｱｶﾃﾞﾐｱｼｰｽﾞと連携した研究
・JAEAシーズによる研究
・企業等シーズと連携した研究
環
境回復

東京電力ＨＤ
廃炉作業

ＪＡＥＡ（運営費交付金）
・JAEAシーズによる研究

東京電力＜予備ｴﾝｼﾞﾆｱﾘﾝｸﾞ費＞
・東京電力と連携した研究
ＪＡＥＡ（運営費交付金）
・JAEAシーズによる研究
外部資金
・JAEAシーズによる研究

①国内外の廃炉研究の強化
ー廃炉ニーズの俯瞰ー6

①国内外の廃炉研究の強化
ー１Ｆ廃炉ニーズの把握ー

7

望ましい状態とその理由
正しい情報提供（ニーズとの連携）
ニーズは十分か？他にニーズは無いか？

YN
新シーズの充実化（ｱｶﾃﾞﾐｱ・企業からインプット）

関連する研究課題で解決できるか？

YN

基 礎 ・ 基 盤 研 究

基礎・基盤レベルで解決すべき課題が多い、
例：アカデミア交付金、科研費
実現性が低い研究のレベル基礎・基盤レベルで解決すべき課題がある

基礎・基盤レベルは達成している

応用・実用化研究
現場
適用

応用・実用化研究

例：東電予備エンジニアリング費
国プロ

例：東電予備エンジニアリング費
国プロ

基 礎 ・ 基 盤 研 究
例：JAEA交付金
英知事業

①国内外の廃炉研究の強化
ー廃炉ニーズの俯瞰ー8①国内外の廃炉研究の強化
ー英知事業によるアカデミア等との連携ー

9

①国内外の廃炉研究の強化
ーニーズ・シーズマッチングの取組みー

10

技術サロン
（2020/10/7＠WEB 、2021/2/10＠WEB）
目的：民間企業とのマッチングを目指す
参加人数：
83機関104名（10/7）
90機関125名（2/10）
令和2年度第1回英知事業WS（11/5＠WEB）
目的：現場ニーズと技術シーズのマッチング
参加人数：143名⇒研究代表者に対して、廃炉ニーズ側の情報提供を実施した。
【参加者（研究者）の声】
・研究の進捗・課題などが分かり、非常に有益でした。
・ニーズ側とシーズ側の橋渡しを今後ともJAEAに期待〇マッチング推進の取組
・良好事例を参考とするため、JAXAと意見交換したことで、より詳細な課題抽出と企業も含めたWIN-WINとなる課題設定が必要であるとの認識を得た。
・民間企業への働きかけとして、機構内イノベーションコーデ
ィネータ、イノベ機構FTC（Fukushima Teｃh Create）コーディネータをR3年度に配置。
・技術マッチングサイト等への掲載を通じ、実用化、応募数増加の働きかけを行う予定。

・オンライン会議としたことで参加者は昨年度比2倍以上・技術サロン、コーディネータを通じ、茨城県技術革新課、民間企業数社と意見交換

①国内外の廃炉研究の強化
ー英知事業成果の１Ｆ現場への実装（１）ー
先進的光計測技術を駆使した炉内デブリ組成遠隔
その場分析法の高度化研究研究代表者：若井田 育夫（ＪＡＥＡ）

受託期間：平成27～平成30年度○原子炉内に光ファイバを挿入し、レーザー照射によるプラズマ発光時の光スペクトルを分析することで元素分析を行う技術。
○英知事業において、原理実証。R３年度本研究を発展させ、「廃炉・汚染水対策事業費補助金（燃料デブリの性状把握のための分析・推定技術の開発（燃料デブリの分析精度の向上、熱挙動の推定及び簡易分析のための技術開発））」に係る補助事業に応募して採択。

11

革新的発光材料の開発と１Ｆ炉内放射線計測への活用
研究代表者：黒澤 俊介（東北大）

受託期間：平成30～令和2年度○１Ｆの原子炉内の放射線量を測定するには遠隔での作業が前提となるため、高い放射線環境下で正常に動作し、かつ離れた場所まで信号（光）を伝送する技術が必要。しかし、従来のシンチレータ（青や緑色の発光）では発光量が低く遠隔まで光を届けることが困難であった。
○英知事業において、高い発光量を有する赤色発光の新規シンチレータを開発。光ファイバーや光検出器と組み合わせ、高線量下で遠隔で放射線量を測定することに成功。

5mm開発した新しいシンチレータ素子【成果の展開・応用】○令和３年度、東京電力からも費用を得て、実機構造材の腐食サンプル試料を元素分析予定。
〇令和３年度、廃炉汚染水対策事業に採択【成果の展開・応用】○令和３年度、東京電力からも費用を得て、現場適用に向けたシステムの小型化や光ファイバーの長尺化等の機能の向上及び現場適用に向けた課題の検証等を実施中。

①国内外の廃炉研究の強化
ー英知事業成果の１Ｆ現場への実装（２）ー

東京電力における成果実装について

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当初予測：４０Sv/h（※）

当初予測から数桁低い測定値を確定させたことで、今後の廃炉工程の検討に役立てられている。
シビアアクシデント時の核分裂生成物挙動 編：「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（※）

廃炉・汚染水・処理水対策チーム会合／事務局会議（第91回）（令和3年6月24日）で試験速報を報告（＊）＊https://www.meti.go.jp/earthquake/nuclear/decommissioning/committee/osensuitaisakuteam/2021/06/91-3-3-4.pdf

①国内外の廃炉研究の強化
ーJ-POによる研究フォロー体制ー

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目的： 英知事業における研究活動の促進と成果の最大化を図るため、POを補佐するため、様々な分野の専門家であるJ-PO （ JAEA-PO ）を設置し、研究をフォロー(1) 研究代表者とPOのパイプ役（年2回＋報告書確認）• J-POフォロー会議等を通じて、研究課題の進捗、コロナ禍の影響等を把握した。
(2) 研究活動への支援（研究者間の連携促進）（6回/年）• ワークショップ等の企画を通じて１F関連情報を研究者へ提供した。
• J-POが中心となり「分野別情報交換会」を企画、研究者間の横の連携を促進した。
(3)１Fへの技術適用に向けた推進• CLADSと連携して東北大黒澤先生の研究を“橋渡し事例”として実施した。

②中長期的な人材育成機能の強化
ー産学連携ラボラトリによる連携強化ー
H26～R１年度：第1期人材育成プログラム

多様な分野の知見を１F廃炉に取り込むための拠点を全国の大学に構築
 原子力分野だけでなく多様な分野の学生が、福島第一原子力発電所の廃炉に関心を持つことにより、長期的に廃炉を支える人材の育成に貢献するため、全国の大学等に人材育成の拠点を構築。
 東京電力をはじめ廃炉に携わる企業との共同研究や廃炉に関する研修、ワークショップを開催する等、多様な分野の学生等が積極的に廃炉に関わるための契機となる取組を推進。

R1年度～

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：第2期人材育成プログラム

CLADSを中核に全国の大学の知見を結集する体制を構築

 これまで全国の大学において培ってきた多様な分野の知見や経験を、CLADSに結集させる体制を構築。
 CLADSと大学との間でクロスアポイントメントを活用した産学官連携ラボラトリを設置することにより、将来の1F廃炉を支える多様な分野の研究人材層とCLADSが強力な連携体制を構築することを目指している。
【取組内容】【採択機関】（H26）東北大学、東京大学、東京工業大学（H27）福島大学、福井大学、福島高専、地盤工学会（千葉工業大学、早稲田大学）【各大学における主な取組内容】○原子力に限らない、材料、建築、土木、機械、情報科学など異分野融合の体制を構築○燃料デブリの分析技術の習得等、廃炉に関する学生実験環境の充実 ⇒米国MITとの間で相互単位認定が可能に○廃炉に関する特別講義の開設○廃止措置に関する講義やサマーセミナー、１Fの見学等の実施○廃炉に携わる民間企業との産学連携講座の開設 等

JAEA身分を付与し、より融合的な連携を行うことで、実効性高い育成を実施できる。
廃炉に関する学生実験の様子

産学連携講座の開講

原子力発電所の視察

②中長期的な人材育成機能の強化
ー人材育成事業に関する取組ー

15○連携ラボの目的・機能・ＪＡＥＡ及び民間企業の協力の下、産業界の視点を取り入れたアカデミアの視点にとらわれない教育研究の機会として、産学連携講座の開設や、１Ｆ廃炉等の原子力関係のワークショップの開催、連携ラボを通じた協調・共創等により、１Ｆ廃炉関係研究人材の育成及び裾野の拡大を図り、持続的な１F廃炉研究体制の構築を図る。
○連携ラボを機能させる仕組み（達成するための活動）
・クロアポ、博士研、特研生の配置
JAEA関係者との連携や施設利用を通じて、ホット施設等の実践的な環境での知見や経験の蓄積を図りながら、研究人材の育成や廃炉研究への意識の高揚を行い 、JAEA、大学、メーカ間の研究者間のネットワークやキャリヤパスの構築に繋げる・連携ラボ推進会議（採択機関を超えた横串しを通した相乗効果が狙い）
課題間の情報、廃炉推進のための情報等の共有を行う
クロアポ手続き等の課題の共有による事務手続きの円滑化
コロナ禍による状況の確認による速やかなリカバリー○課題、苦労・クロアポの労務協定書締結
・博士研の人材探し
・特研生のJAEA内研究活動と大学教育とのバランス

②中長期的な人材育成機能の強化
ーNESTによる連携強化ー

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戦略的人材ネットワーク形成事業
OECD/NEA：NEST（Nuclear Education, Skills and Technology Framework)」の枠組みにて，国内外の若手研究者がNESTフェローとして国内外で研究する事業（予算２,０００万円／年）〇NESTフェロー（R2年度）
・英国5名、ドイツ1名、韓国１名が日本に１～６か月滞在して研究する予定
・日本から英国8名、ドイツ1名、が渡航して研究⇒新型コロナにより中止〇NEST Advanced Remote Technologyand Robotics for the Decommissioning(ARTERD) Project Agreement締結〇NESTフェロー（R3年度）
・R3年度募集を前倒し実施（R2年12月8日）（21課題、１～6か月）
・韓国10名、イタリア3名、米国3名、英国2名、ドイツ1名、日本1名が日本の機関11名、カナダの機関4名、イタリアの機関3名、米国の機関2名の活動を希望して応募。
・新型コロナの状況を伺いつつも、着実に進捗している。

NEST加盟国
ARTERD参加機関
Org. A
Leading Org.
CLADS/東大Org. B

Org. CNEST非加盟国→：NEST CLADS Project 2019の枠組み（CLADS補助金）→：2021/3/9-10のNEST Management Board Meetingで確定（NEA拠出金）

R2年度募集を実施したが、新型コロナの影響で派遣は中止。ARTERDプログラムアグリーメ
ント締結し、R3年度NESTフェロー募集を前倒し実施。コロナ禍で中止も、新たな枠組み構築。

②中長期的な人材育成機能の強化
ー廃炉創造ロボコン 等ー

17【第５回廃炉創造ロボコン】
文部科学省英知事業下で開催されてきた廃炉創造ロボコンは、人材育成の観点から優れた取り組みであり、英知事業実施期間が終了した令和２年度はCLADSが廃止措置人材育成高専等連携協議会と連携して第５回の廃炉創造ロボコンを開催した。新型コロナウイルスの影響により、JAEA楢葉遠隔技術開発センターでの集合開催はかなわなかったものの、令和３年１月２４日、新たな試みであるオンライン方式で開催、１４チームが参加し、1F廃炉の人材育成に質するという当初の目的を果たすことができた。
昨年度最優秀賞を獲得した福島高専は、アトックス社と連携し、新たなロボットを開発し1Fへの試験導入を目指している。

【第６回NDEC】
文部科学省英知事業下において採択機関の発意で構築された次世代イ
ニシアティブ廃炉技術カンファレンスの第６回会議を、令和３年３月３日、CLADS主催でオンライン方式により開催、各機関の連携強化に貢献した。
研究発表は２８件、聴講者１２４名であった。
・最優秀フロンティアスピリット賞 : 横山 諒（東京大学）「成層化した溶融金属の流出及び拡散凝固挙動評価」
・最優秀発表賞 ： 丹治 珠緒（福島大学）
第５回廃炉創造ロボコン
文部科学大臣賞：福島工業高等専門学校「化学分析と主成分分析による狭所の水質クラスタリング」【英知事業卒業生の活躍紹介】
CLADS HPに「英知事業出身者の活躍」欄を新設（3.11に合わせて公開）、英知事業に係わった若手技術者やその技術が現在1F廃炉事業等に貢献している様子を配信することで、英知事業を対外的に広範囲に紹介している。https://clads.jaea.go.jp/jp/eichijigyo/

・文科省事業良好事例についてJAEAが継続。コロナ禍においても、人材育成等を着実に実施。

③情報発信機能の整備
ー英知事業成果の外部発表ー

18

文科省事業では、成果報告書は国会図書館に納本するだけであったが、成果活用推進のた
め、JAEAレポート化してインターネットで公開している。
論文発表

口頭発表

JAEAレポート

累計

R2年度

累計

R2年度

累計

R2年度

(H30-R1)※繰り越した課題を除く(H30-R1)※刊行予定を含む(H30-R1)※繰り越した課題を除く

共通基盤型

171129156733

課題解決型

9416165732

研究人材育成型

310441134

国際協力型

14

3

8577

18

合計

4328

57

40212117

令和２年度成果含め以下の成果を公表済み
論文発表：７１件 JAEAレポート：９７件 口頭発表：３２９件 プレス発表：２件※プレス発表については、東北大から２件の発表があった。
R3.7.20現在

③情報発信機能の整備
ーデータベースに集約して公開ー

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得られた知見については、データベース化して公開していく〇デブリwikihttps://fdada-plus.info/wiki/index.php〇福島第一原子力発電所事故廃棄物に関する分析データ集（FRAnDLi）
https://frandli-db.jaea.go.jp/FRAnDLi/〇福島第一原子力発電所の廃棄物・汚染物に関する情報
https://clads.jaea.go.jp/jp/rd/tech-info.html〇福島総合環境情報サイト（FaCEIS）
https://fukushima.jaea.go.jp/ceis/〇福島原子力事故関連情報アーカイブ（FNAA）
https://f-archive.jaea.go.jp/

デブリwikiまとめ20①国内外の廃炉研究の強化
東京電力との間で基礎・基盤研究の全体マップ改定を機に東電の各プロジェクトとの関係を構築。
現在進行形の事業と過去に終了した事業から２件の成果の橋渡しに成功。PO権限強化の効果が得られた。
②中長期的な人材育成機能の強化
研究人材の育成も進みつつあるが、裾野を広げることが課題である。連携ラボについては博士研確保に苦慮するも、キャリアパス形成等の良好事例も得られている。
③情報発信機能の整備
成果活用のために研究成果を取りまとめ公表していくので、活用いただきたい。