原子力学会春の年会

福島第一における廃炉・汚染水対策の現状と課題

2021年３月17日

小野 明
東京電力ホールディングス（株）常務執行役
福島第一廃炉推進カンパニー・プレジデント
兼 廃炉・汚染水対策最高責任者

中長期ロードマップ (2019年12月)
第3期のうち2031年末までの期間を第3－①期とし、「複数の工程を計画的に進める期間」と位置づけ工程を具体化
2011年12月
冷温停止宣言燃料デブリ取り出し2013年11月

第2期

第1期

使用済燃料取り出し開始までの期間(2年以内）

燃料デブリ取り出しが開始されるまでの期間 (10年以内）

2031年

第 3-①期

冷温停止から30～40年後

第3期

廃止措置終了までの期間

第3-①期における主なマイルストーン

1

汚染水対策

汚染水発生量を2020年内に150m3/日、2025
年内に 100m3/日に抑制
タービン建屋等の滞留水処理を2020年内に完了

2

燃料取り出し2031年内に全号機 (1 ～6号機)取り出し完了

3

燃料デブリ取り出し

4

廃棄物対策

初号機（2号機）の取り出し開始
段階的に取出し規模を拡大
2028年度内にガレキ等の一時保管解消©Tokyo Electric Power Company Holdings, Inc. All Rights Reserved1

廃炉中長期実行プラン（2020年3月公表）①
中長期ロードマップや原子力規制委員会のリスクマップに掲げられた目標を達成するための廃炉全体の主要な作業プロセスを示すために初めて作成
毎年更新予定（次回は2021年3月末）(例）使用済燃料プールからの燃料取り出し

その他の詳細はホームページ参照
https://www.tepco.co.jp/decommission/progress/plan/2020-j.html©Tokyo Electric Power Company Holdings, Inc. All Rights Reserved2

廃炉中長期実行プラン2020 ②

2031年までの廃炉全体の主要な作業プロセスを示す
各対策、作業の関連性が強まっている中、優先順位や関連性の把握を可能にする※今後の作業の進捗に伴って得られる新たな情報や様々な知見を取り入れ、毎年更新<地域の方々><東電>
先を見越しながら、戦略的・計画的に廃炉を遂行

・廃炉作業の今後の具体的な見通しを把握
・廃炉事業に積極的かつ計画的に参画「復興と廃炉の両立」の大原則の具体化©Tokyo Electric Power Company Holdings, Inc. All Rights Reserved3

本日のトピック
１．汚染水対策
２．使用済燃料プールからの燃料取り出し
３．燃料デブリ取り出しに向けて４．固体廃棄物管理

T H E F U K U S H I M A F O R U M I V • M A R C H 1 5 - 1 8 , 2 0 1 6 • TO K Y O, J A PA N

１．汚染水対策©Tokyo Electric Power Company Holdings, Inc. All Rights Reserved

汚染水・処理水をめぐる直近の主要課題
雨水①
地下水・雨水の流入抑制③
滞留水の処理②
多核種除去設備等処理 地下水
水の取扱い

セシウム・ストロン
チウムを一定程度除去

注水

循環注水冷却多核種除去設備等
125万m3

多核種除去設備等
処理水

ストロンチウム処理水
トリチウム以外の(セシウム・ストロンチウム62核種を取り除く能力濃度低減済)©Tokyo Electric Power Company Holdings, Inc. All Rights Reserved

6汚染水発生量の低減状況
サブドレンや陸側遮水壁などを確実に運用する他、雨水浸透対策として建屋屋根の損傷部への補修等を実施した結果、2020年内の汚染水発生量は約140m3/日に
これにより、中長期ロードマップのマイルストーンの一つ（汚染水発生量を年平均150ｍ3/日程度に抑制）を達成したことを確認＜３号機タービン建屋・雨水対策の実施＞
2020年8月 雨水カバー設置完了
屋根損傷部
（北側）

＜フェーシング（敷地舗装）実施状況＞※１～４号機周辺

屋根損傷部
（南側）

【１日当たり汚染水発生量】

540ｍ3／日

140ｍ3／日©Tokyo Electric Power Company Holdings, Inc. All Rights Reserved

7多核種除去設備等（ALPS）処理水のタンク貯蔵の現状
計画通り、137万トンのタンクを確保済
み（2020年12月）【構内に広がるALPS処理水タンク】

計画容量を超えてタンクを更に建設すると、廃炉に必要な施設の建設が遅延もしくは不可能になり、今後の廃炉の進捗に多大な影響を与える可能性

構内のタンク貯留水の現状

タンク貯蔵量

約125万トン※2021年2月時点

確保済みタンク容量

137万トン(2020年末)

ALPS処理水増加量

約5～8万トン/年©Tokyo Electric Power Company Holdings, Inc. All Rights Reserved8多核種除去設備等処理水の62核種の告示濃度比総和（推定値）とタンク貯留量の関係（2020年11月26日時点)
処理水タンクに貯留されているタンクの７０%が環境への放出前に多核種除去設備等による二次処理が必要※1

二次処理を実施する範囲

タンク貯留量[m3]34%(告示濃度比総和が１以上 )27%

告示濃度比総和 ～119%
15%

※36%
1~5

1未満は、環境への放出基準を満たしていてる

5 ~ 10

10 ~100

100~19,909

設備運用開始初期の処理水等
初期にクロスフローフィルタの不具合があった際等の処理水©Tokyo Electric Power Company Holdings, Inc. All Rights Reserved

9処理水の現状

汚染水の発生は続き、2022年秋には確保済みのタンク(2020年12月に建設完了・137万ｍ3）が計画した貯水量に達する見込み
国の小委員会は二次処理を前提に、希釈してからの環境への放出（海洋放出・水蒸気放出の２案）を提言
多核種除去設備等処理水の現状（トリチウム以外の核種の告示濃度比総和）

１以下

雨水
セシウム・ストロン
チウムを一定程度除去

注水

１を超過

地下水

循環注水冷却

淡水化

多核種除去設備等

二次処理分析（62核種＋H3+Ｃ14）
希釈後に環境へ放出

ストロンチウム処理水
トリチウム以外の （セシウム／ストロンチウム濃度低減）
62核種を取り除く能力©Tokyo Electric Power Company Holdings, Inc. All Rights Reserved10

滞留水処理＜集中廃棄物処理施設＞＜原子炉・タービン建屋＞

注水2022～2024年度に2020年末の半分程度に高温焼却炉建屋・キュリオン・サリー
プロセス主建屋 （セシウム・ストロン対応策検討中

2020年内処理完了

淡水化装置

循環注水冷却多核種除去設備等処理水チウムを一定程度除去）

注水タンク

多核種除去設備等

トリチウム以外の62核種を取り除く

ストロンチウム処理水(セシウム・ストロンチウム濃度低減済)©Tokyo Electric Power Company Holdings, Inc. All Rights Reserved11１～４号機タービン建屋等における滞留水処理の完了
１～４号機のタービン建屋、廃棄物処理建屋、４号機原子炉建屋について、建屋内滞留水の水位を低下させ、滞留水処理の目標を達成したことを2020年12月24日に確認
今後は、１～３号機原子炉建屋滞留水を2020年末の半分程度に低減することを目指し(2022～2024年度目標)、引き続き取り組んでいく＜１～４号機の滞留水処理の状況＞
１号機

２号機

タービン建屋原子炉建屋

３号機

タービン建屋
廃棄物
処理
建屋

原子炉
建屋

滞留水処理完了（床面露出状態の維持）
した建屋

４号機

タービン建屋
廃棄物
処理
建屋

原子炉
建屋

タービン建屋
廃棄物 原子炉
建屋
処理
建屋

循環注水を行っている建屋©Tokyo Electric Power Company Holdings, Inc. All Rights Reserved

12プロセス主建屋・高温焼却炉建屋地下階のゼオライト土嚢について
2018年12月、プロセス主建屋（PMB）及び高温焼却炉建屋（HTI）の地下階の線量を調査したところ、最下階において高い線量率を確認
2019年9月、12月に水中ROVにより各建屋の調査を実施、最大線量率3,000~4,400mＳv/ｈを測定
滞留水処理前に回収する方向で対応策を検討中
破損している土嚢事故後;（2019年調査時）
土嚢設置時の状況
PMB内のゼオライト
土囊から採取した粒子（拡大）（2020/2/12）

PMB
土嚢

分析
項目
Cs134
Cs137HTI

放射能濃度[Bq/g]
8.0E+06
1.3E+08

土嚢©Tokyo Electric Power Company Holdings, Inc. All Rights Reserved

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２．使用済燃料プールからの燃料取り出し©Tokyo Electric Power Company Holdings, Inc. All Rights Reserved

燃料取り出しに向けた各号機の状況
１、２号機
瓦礫撤去・除染等

１号機

2027～2028年度
取出し開始予定

2011年６月

３号機
燃料取り出し設備の設置

燃料取り出し

２号機

保管・移送

３号機

2024～2026年度
取出し開始予定

2011年９月

４号機

2021年2月28日
取り出し完了2011年９月

前室

2019年12月

2019年2月
Feb. 20192019年8月©Tokyo Electric Power Company Holdings, Inc. All Rights Reserved15

1、2号機の取り出し工法について周辺地域の皆さまのご帰還と復興の取り組みが進む中、放射性物質を含むダストの飛散対策を徹底、安心・安全を確保

＜2号機＞

＜1号機＞

クレーンカバー

原子炉建屋
前室
燃料取扱設備構台
基礎©Tokyo Electric Power Company Holdings, Inc. All Rights Reserved

16１号機 使用済燃料プール上の瓦礫の現状

オペレーティング・フロア（オペフロ）南側、使用済燃料プール上に積み重なる瓦礫の撤去が大きな課題

ウェル・プラグ
使用済燃料
プール 燃料交換機
天井クレーン

ウェル・プラグ

オペフロのレイアウト

崩落屋根の状況（西面）

天井クレーンと燃料交換機（Ａの方向から）

崩落屋根の状況（Ａの方向から）©Tokyo Electric Power Company Holdings, Inc. All Rights Reserved17

１号機におけるガレキ落下防止・緩和対策

南側崩落屋根等の撤去に際し、屋根鉄骨・ガレキ等が使用済燃料プール（SFP）等へ落下するリスクを低減するためガレキ落下防止・緩和対策を実施①SFPゲートカバー（2020年3月設置完了）
屋根鉄骨・小ガレキ等がSFPゲート上に落下した際のSFPゲートのずれ・損傷による水位低下リスクを低減②SFP養生 (2020年6月設置完了)
屋根鉄骨・小ガレキ等がSFPに落下した際に燃料等の健全性に影響を与えるリスク低減③ FHM支保 （2020年10月設置完了）、④天井クレーン支保（2020年11月設置完了）
屋根鉄骨・小ガレキ等撤去により、天井クレーン/FHMの位置ずれや荷重バランスが変動し天井クレーン落下に伴うダスト飛散のリスク及び燃料等の健全性に影響を与えるリスク低減

機器ハッチ養生©Tokyo Electric Power Company Holdings, Inc. All Rights Reserved：Xブレース撤去箇所

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２号機原子炉建屋内における各種調査の実施
2020年６月に震災後初めてとなる使用済燃料プール内調査を実施。燃料ラッ
クや燃料ハンドルの損傷等、燃料取り出しに支障となる状況は確認されず
2020月２月からオペフロの線量調査を開始。測定後、線量低減作業を検討
オペフロ内線量調査（2021年２月～）

使用済燃料プール内調査（2020年6月）

水中ROV操作の様子

燃料・燃料ラック上部

今回調査範囲（壁面：約1.5mの高さを調査）調査に用いる遠隔操作機器
遠隔操作機器役割Kobra

BROKK400D
・γカメラ測定

Packbot・空間線量率測定、表面汚染測定
・調査助勢©Tokyo Electric Power Company Holdings, Inc. All Rights Reserved

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２号機燃料取り出し用構台設置に向けたヤードの整備
燃料取り出し用の構台設置に向け、ヤード整備・線量調査（準備含む）を実施中
構台設置後、原子炉建屋南側に取り出し用の開口を設置予定

ヤード整備

2021年1月現在

撮影方向©Tokyo Electric Power Company Holdings, Inc. All Rights Reserved

2-3号機間道路

構台設置エリアの地盤改良工事を実施中(掘削、埋設物撤去等)

2号機タービン建屋 N
2号埋設物機原子炉建屋 掘削範囲

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３号機燃料取り出し完了(2月28日）
吊り上げ用ハンドルの変形や瓦礫等による吊り上げ干渉等の問題を解消
燃料全566体の取り出しを３月中の計画より早めて完了

ハンドル変形燃料の取り出し ( 2月3日~)

３号機
使用済燃料
プール

燃料

3号機でのハンドル変形燃料の吊り上げ

共用プール

燃料

3号機での輸送容器への装填収納缶（大）収納缶（大）

共用プールでの収納缶（大）の吊り上げ

共用プールでの燃料ラックへの収納©Tokyo Electric Power Company Holdings, Inc. All Rights Reserved

21３．燃料デブリ取り出しに向けて

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IRID has contributed to some work shown here

燃料デブリの推定分布
2019年2月
2017年7月

ペデスタル（台座）2017年3月

X-100B

Telescopic
Device

X-53

X-6
CRD rail

時期

2015年
2～5月
2015年
4月
2017年
3月

調査内容
ミュオンを用いた炉心部の測定
ロボットによる1階グレーチ
ング上の調査（ペデスタル外）
1階グレーチング上のロボッ
トからカメラ、線量計を吊り下ろし、格納容器底部（ペデスタル外）を調査

3号機

2号機

1号機
時期

2016年
3～7月
2017年
1～2月
2018年
1月
2019年
2月

調査内容
ミュオンを用いたRPV内部の測定
伸縮式調査装置によりグレーチング上の脱落部等を確認（ペデスタル内）
改良型の伸縮式調査装置の先端にカメラ等を取り付け底部の堆積物の状況を撮影（ペデスタル内）
伸縮式調査装置の先端をフィンガ構造に改造し、撮影と合わせて接触調査を実施（ペデスタル内）

時期

調査内容

2017年 ミュオンを用いたRPV内部
５～9月 の測定ロボット(水中ROV）を用い2017年
た格納容器内部 調査
7月(ペデスタル内）※分布の推定はこれら以外に事故進展解析結果も参考にしている

Jan. 2018

デブリ取り出し初号機は２号機に決定
Feb. 2019©Tokyo Electric Power Company Holdings, Inc. All Rights Reserved.
秘密情報 目的外使用・複製・開示禁止 東京電力ホールディングス株式会社

23２号機決定の背景
格納容器内部調査が進んでいること、原子炉建屋1階の環境整備が進んでいること、使用済燃料取り出しと並行して作業可能な見込みがあること等から、初号機は2号機が妥当と評価

安全性

作業現場の1号機
高い

2号機
低い

3号機
やや高い

線量

（約600mSv/h）（約5mSv/h）（約10mSv/h）

放射性物質閉じ込め機能

気密性が高い気密性がやや高い（水素爆発せず気密性が低い

建屋が健全）

デブリの状況

情報無

情報有

情報有

アクセスルート

情報無

情報有

情報有

高線量の作業現場の整備が格納容器内の（障害の有無）

配管撤去が必要

進んでいる

水位低下が必要

デブリ取出し時期の使用済

使用済燃料準備作業と燃料取出作業状況干渉するため調整が必要

干渉はない見込み

燃料取り出し終了見込み

確実性

迅速性

©Tokyo Electric Power Company Holdings, Inc. All Rights Reserved

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2号機燃料デブリ取り出し
2021年に予定していた試験的取出しは英国内の新型コロナ感染拡大の影響で2022年度にリスケの見込み
試験的取り出し後は、同じような機構の装置を用い、段階的に取出しの規模を拡大

試験的取り出し

段階的に取り出し規模を拡大

デブリ回収装置

アクセス装置金ブラシ案

デブリ回収装置

アクセス装置

真空容器案

グリッパツール案

掘削回収ツール案

全体像 ③X-６ペネ接続構造②エンクロージャー

X-6 ペネ

格納容器①ロボットアーム©Tokyo Electric Power Company Holdings, Inc. All Rights Reserved252031年までの実施内容
原子炉格納容器内部調査や圧力容器内部調査等の更なる検討、実施
１号機は潜水機能付ボートを用い、ぺデスタル外の堆積物を調査予定
2号機の燃料デブリ試験取り出しを通じて得られる知見等を踏まえ、取り出し規模を更に拡大する（下図）方法を決定©Tokyo Electric Power Company Holdings, Inc. All Rights Reserved

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取り出し規模を拡大した際の設備のイメージ
取出し規模拡大に向け、燃料デブリ取出設備・安全システム(閉じ込め、冷却維持、臨界管理等）、燃料デブリ一時保管設備等の設計・製作・設置を実施していく
取出関連施設のスペースを確保するため、既存の幾つかの施設を撤去する予定©Tokyo Electric Power Company Holdings, Inc. All Rights Reserved

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４．固体廃棄物管理©Tokyo Electric Power Company Holdings, Inc. All Rights Reserved

2020年7月改訂版

保管管理計画の概要「保管物管理計画」において向こう10年間に発生する物量の予測を行った上で、必要な減容処理施設や保管施設を導入する計画を立案
発生する物量の予測は今後の廃炉作業等の進展状況等により変動するため、毎年見直しを行い計画を更新
10年後の姿

現在の姿 注

当面10年程度
現在の保管量の予測
約47万m 3（2020年3月時点）
3約78万m（※2）

瓦礫等の保管状況

瓦礫類（可燃物）・伐採木・使用済保護衣

凡例

焼却処理
焼却炉前処理設備

雑固体廃棄物焼却設備（※2）

増設雑固体廃棄物焼却設備（2025年度竣工予定）（Ａ）へ（2020年度竣工予定）
2020年6月
系統試験開始約28万m3（※1）
屋外集積伐採木一時保管槽

容器保管

瓦礫類（金属・コンクリート等）（Ａ）へ

1mSv毎時超
容器保管

容器保管

シート養生

覆土式
一時保管施設

固体廃棄物貯蔵庫

約2万m3

2020年度内の運用開始に向け設置工事を継続
実施中

約5万m3

減容処理

（Ａ）

第10棟・第11棟
金属切断機 例

約7万m3

瓦礫類と同様に固体廃棄物貯蔵庫にて保管・管理

約5万m3

約5万m3

（Ａ）へ
約22万m3

約20万m3（※1）

容器収納（除染済のタンク片）

使用済吸着塔一時保管施設
リサイクルを検討

大型廃棄物保管庫（Ｂ）へ

屋外集積約6,200基

既設固体廃棄物貯蔵庫
第1～8棟（既設）
第9棟（2018年2月運用開始）（2022年度以降 竣工予定）（Ｂ）

汚染土（0.005～1mSv毎時）

金属・コンクリート等（0.005mSv毎時未満）

固体廃棄物貯蔵庫（保管容量約26万m3）

増設固体廃棄物貯蔵庫（※1）

コンクリート破砕機 例容器保管保管・管理

約7万m3（2022年度竣工予定）

約7万m3

屋外集積：新増設する設備・施設（※1）

減容処理設備約17万m3
屋外集積

本体工事状況

破砕装置 例

0.005～1mSv毎時

約26万m3（2021年度竣工予定）

2021年度の運用開始に向け設置工事を実施中

処理方策等は今後検討

水処理二次廃棄物の保管状況
使用済吸着塔一時保管施設（※1）焼却処理、減容処理、リサイクル処理が困難な場合は、処理をせずに直接固体廃棄物貯蔵庫にて保管

本体工事状況

（※2）数値は端数処理により、1万m3未満で四捨五入しているため、内訳の合計値と整合しない場合がある

屋内保管への集約および屋外保管の解消により、敷地境界の線量は低減する見通しです。
焼却設備の排ガスや敷地境界の線量を計測し、ホームページ等にて公表しています。
注) 現時点で処理・再利用が決まっている焼却前の使用済保護衣類、BGレベルのコンクリートガラは含んでいない©Tokyo Electric Power Company Holdings, Inc. All Rights Reserved29

廃棄物保管の将来像
減容施設、貯蔵庫の整備により2028年度内のガレキ等の屋外一時保管解消を目指す

雑固体廃棄物焼却設備（運用中）
増設雑固体廃棄物焼却設備（2021年度運開予定）

大型廃棄物保管庫（設置工事実施中）©Tokyo Electric Power Company Holdings, Inc. All Rights Reserved

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ご清聴ありがとうございました

T H E F U K U S H I M A F O R U M I V • M A R C H 1 5 - 1 8 , 2 0 1 6 • TO K Y O, J A PA N
©Tokyo Electric Power Company Holdings, Inc. All Rights Reserved(参考）敷地全体マップ（2019年10月）

双葉町

大熊町

©Tokyo Electric Power Company Holdings, Inc. All Rights Reserved32【参考】告示濃度比総和とは処理水が複数の核種を含む場合、告示濃度比の総和が１未満であることが環境への放出の条件

告示濃度比総和が１未満なら環境へ放出する要件を満たす

（例）
核種 A
核種Ａの
告示濃度: 100Bq/l

核種A

核種B
核種C

核種D

核種Ａの測定濃度:20Bq/l
告示濃度比 :

20/100=0.2©Tokyo Electric Power Company Holdings, Inc. All Rights Reserved33