高レベル放射性物質研究施設（CPF）の核燃料物質使用変更許可申請について
令和３年（2021年）7月27日
環境技術開発センター 再処理技術開発試験部
研究開発第1課

1F燃料デブリをCPFに受け入れるための使用変更許可申請について

東京電力HD株式会社福島第一原子力発電所（以下「１Ｆ」という。）内で採取した燃料デブリを高レベル放射性物質研究施設（CPF）に受け入れて組成分析を行うため、使用変更許可申請を実施する。
本件は、令和2年11月20日付け令02原機（サ保）107もって申請したが、記載内容の見直しのため、申請を一度取下げを行った案件を修正し、令和3年7月12日付け令03原機（サ保）045もって再申請したものである。また、変更点の詳細は、新旧対照表に示すとおりである。

主な変更点A）規則解釈に基づく、放射線業務従事者の線量評価の実施
B）管理区域境界の線量について現実的な評価の実施
C）記載の適正化2

修正内容A) 規則解釈に基づく放射線業務従事者の線量評価を実施した。
本施設の外部被ばく対策は、セル、貯槽室、その他の設備の側壁、窓、天井、床等の放射線業務従事者等の近づく側の線量当量率をあらかじめ決められた設計基準線量当量率以下にすることは当然ながら、さらに、個人線量計の着用や核燃料物質使用計画の作成等により、申請書に記載された最大の量の核燃料物質を使用する場合において、作業者の外部被ばく線量を1mSv/週、50mSv/年及び100mSv/5年以下となるよう管理する。
放射線業務従事者の線量評価は、表１に示すCPFの使用の目的、使用の方法、主な作業内容を考慮して、同一人物が表２に示す既許可の当該管理区域内作業を実施した場合を評価したものであるが、実際にはALARA（As Low As Reasonably Achievable）の原則に則り、作業時間、人員配置の適正化を図り被ばく量低減に努める。
放射線業務従事者の線量評価の実施結果は、使用変更許可申請書の添付書類１の第２項「遮蔽」に関する安全性評価結果として、「4.7 放射線業務従事者の外部被ばく対策のまとめ」に記載した。

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表１

CPFの使用の目的、使用の方法、主な作業内容

使用の目的

使用の方法

主な作業内容新型炉燃料の再処理技術に関する研究

高速実験炉「常陽」の炉心燃料等を用い、 ・セル作業（A系列）
燃料ピンのせん断、溶解、分離等の湿式 ・脱硝転換作業
再処理試験、基礎化学試験及び付帯する ・物品搬入設備の作業分析を行う。

高レベル放射性廃液の処
理・処分技術に関する研究高レベル放射性廃液のガラス固化試験、固化体の貯蔵試験、物性試験及び付帯する分析を行う。

核燃料サイクル技術に関連する基礎研究①材料に関する基礎試験、分析・セル作業（B系列）
・物性評価セル及びグローブボックス作業

・GA-9グローブボックス
溶解液、高レベル放射性廃液等を使用して、作業（最大取扱放射能材料の腐食試験を行う。また、腐食試験に用相当の線源の取扱い）いた試料及び他施設で汚染された試料を使用・その他のグローブして、評価試験、分析を行う。
ボックス作業②有用金属の回収技術に関する基礎試験、分析
高レベル放射性廃液から有用金属を回収する技術に関する基礎試験、分析を行う。

③施設内機器を用いた基礎試験、分析

上記①、②のほか、本施設の設備を利用し、核燃料サイクル技術に関連する技術及び原子力災害の収束に関する基礎試験、分析を行う。

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表２

既許可の管理区域内作業と線量率、作業時間

既許可の管理区域内作業

作業内容

線量率

作業時間

各作業におけるグローブボックス表面の線量率は25μSv/hを下回ることから、１週間の最大作業時間数40時間を考慮しても、推定実効線量は1 mSv/週を超えることはない。

グローブボックス
作業

25μSv/h

40h/週

物性評価セル外表面線量当量率は、最大118.9μSv/hである。本設備における作業時間は、年間50~100時間程度である。

物性評価セル118.9μSv/h

100h/年

セル内への物品の搬入及びセル内機器等の搬出時は、 物品搬入設備の作セル内に高線量当量率の分析試料等がないことを確業認した後、天井ポートを開く。また、セル内機器等を搬出する場合は、搬出物の表面線量当量率が200
μSv/h以下であることを確認する。本設備における作業時間は、年間50～100時間程度である。

200μSv/h

100h/年GA-9グローブボックスの最大取扱放射能相当の線源を取り扱う作業におけるグローブボックス外表面線量当量率は、最大61.3 μSv/hである。本設備における作業は、年間100時間程度である。

GA-9グローブボッ
クス作業

61.3μSv/h

100h/年

廃棄物貯蔵庫は、遮蔽窓の表面線量率が11.5 μSv/hであり、放射線業務従事者が年間24日、1日に5時間廃棄物取扱い作業を行う。

廃棄物貯蔵庫作業11.5μSv/h

120h/年

放射線業務従事者がコンテナから10cmの距離で作業するとした場合、その位置での線量率は150μSv/hとなる。年間24日、1日に5時間廃棄物取扱い作業を行う。

廃棄物取扱い作業

150μSv/h

120h/年

54.7 放射線業務従事者の外部被ばく対策のまとめ
高レベル放射性物質研究施設における管理区
域内作業は、核燃物質等の使用目的に応じて多種にわたる作業を行う。放射線業務従事者の外部被ばくによる実効線量は、対象とする作業内容ごとに年間作業時間と実効線量率を考慮して算出する。
算出した放射線業務従事者の外部被ばくによる実効線量を表2.19に示す。
また、個人の作業別の被ばく線量や年度内累計の被ばく線量は、個人線量計の着用や核燃料物質使用計画の作成等により実効線量が20mSv/年を超えないように管理することから、線量告示に示す放射線業務従事者の被ばく限度である50 mSv/年及び100 mSv/5年を超えることはない。

6修正内容B) 管理区域境界の線量について現実的な評価を実施した。
5.2 1F燃料デブリによる管理区域境界の線量への寄与
除染室から最も近い管理区域境界であるトラックロックにおける線量率を評価した。最も評価上厳しい条件を選定し、線量率を次のように評価した。
・評価点は、除染室の1F燃料デブリに由来する放射線と廃棄物貯蔵庫の廃棄物缶に由来する放射線が重畳する廃棄物貯蔵庫側壁（評価点番号K-8）とした。
・計算モデルは図2.21に示すとおりとした。
・1F燃料デブリの線源強度は、表2.9に示すとおりとした。
・廃棄物缶による線量率は、表2.10の評価点番号E-1に示すとおり1.7 μSv/hである。
これらの条件を用いて、ＱＡＤ－ＣＧＧＰ２Ｒコードで計算した管理区域境界における線量率は2.4μSv/hであり、500 h/3月で評価した場合、1.2 mSv/3月となり、管理区域の設定基準である1.3 mSv/3月を下回る。なお、廃棄物缶による線量率は実測値で0.5 μSv/h未満であり、実際の管理区域境界の線量率は0.6 mSv/3月となり、1.2 mSv/3月より低くなる。

管理区域境界（K-8）の線量率
1.2 mSv/3月は、廃棄物貯蔵庫からの線量率1.7 μSv/hの重畳を考慮して評価している。

K-8

1.7μSv/h7C)記載の適正化
本文３項の「核燃料物質の種類」の「主な化合物の名称」欄に「1F燃料デブリ」を追加した。
修正前

8修正後9C)記載の適正化
本文５項の「年間予定使用量」欄に既許可の核燃料物質の内数であることを明確化した。
修正前

修正後

10C) 記載の適正化
除染室内貯蔵施設の閉じ込め、火災等の基準適合性が、既許可の除染室と同じであることを明記した。
【閉じ込めの機能】
除染室の換気回数は20回／ｈ以上を設定し、負圧は－200 ～－500 Pa（－20～－50mmH O ）以内に保つため、除染室内の区画した範囲である除染室内貯蔵施設の負圧も－200 ～－500 Pa（－20～－50mmH O ）以内に保たれる。
【火災等による損傷の防止】
除染室はセル構造を有しており、除染室内の区画した範囲である除染室内貯蔵施設も含めて、一般火災の可能性は非常に少ない。

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