第章

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解体廃棄物処理・処分・再利用第５章

解体廃棄物処理・処分・再利用 ● 目狛江研究所原子力システム部

５−１

解体工事の環境影響評価手法

５−２

再利用技術部長

松村哲夫

狛江研究所原子力システム部

上席研究員

服部隆利

我孫子研究所構造部

上席研究員

尾崎幸男

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松村 哲夫（1977年入所）
軽水炉の炉心特性解析など燃料・炉心研究に従事する一方で、バックエンド研究として使用済燃料の貯蔵時の臨界安全解析、貯蔵時の燃料健全性評価並びに廃止措置研究に取り組んでいる。廃止措置研究では原子力プラン
ト内の金属材料やコンクリートの放射化計算を専門とするが、放射化材料の切断時の粉塵の発生量評価および環境影響評価まで幅広く担当している。

尾崎 幸男（1978年入所）
使用済燃料等の輸送・貯蔵研究室長を経て、平成5年より原子力推進室、平成9年より原子力政策室において原子力施設の廃止措置を含むバックエンド対策に取り組む｡平成10年よりバックエンドプロジェクト、平成12年より構造部において、解体廃棄物の再利用研究に重点を置いた研究を実施するとともに、大型解体廃棄物等の輸送研究も含めた廃止措置対策研究を実施している｡

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服部 隆利（1986年入所）
中性子計測による廃棄物中のα放射能評価
作業環境中の空気中のラドンによる被ばく評
価などの研究を経て、放射線モニタリング時の妨害となる周辺環境中のラドン挙動の解明に従事。現在は、主に、廃止措置時に発生する解体廃棄物の区分評価手法および廃止措置工事時の環境影響評価に係る研究に取り組んでいる。

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解体工事の環境影響評価手法

原子力発電所の廃止措置を円滑に進めるためには、種々のパラメータを変化させて発生する粉塵や水中浮解体時の安全性の確保はもとより、大量に発生する解遊物等の形態・発生量を測定する試験を計画している。

体廃棄物のクリアランスレベル（放射性廃棄物として扱∏

気中熱的切断パラメータ試験う必要のない放射能レベル）の検認など、微量放射能評π

水中熱的切断パラメータ試験

価技術を確立するとともに、解体廃棄物の再利用や減∫気中機械的切断試験

容も含めた処理・処分、蒸気発生器等の大型放射性廃ª

水中機械的切断試験

棄物の輸送が合理的に行われる必要がある｡
現在、国および電気事業では、平成 10 年 3 月 31 日に併せて、粉塵等の形態・発生量を発生の機構論から検討し、出来るだけ汎用的に利用できる評価モデルを約 32 年間に亘る運転を停止した、わが国最初の商業炉構築するための以下の研究も進めている。

である｢東海発電所｣の廃止措置、具体的には平成 13 年º

気中切断評価モデル構築

度の｢解体届け｣および平成 20 年ごろの｢解体開始｣に向Ω

水中切断評価モデル構築

けた法制度・技術両面からの各種検討を行っている｡

これまでに、気中のプラズマ・アーク切断試験を行当所においては、平成７年度より放射性廃棄物の区い、切断時の発生粉塵の生成過程を調べ、切断材料の分評価・簡易処分・再利用研究を継続して行ってきて金属元素の蒸発と凝縮が、主な粉塵の発生機構である

おり、平成 10 年度からは解体工事の環境影響評価手法、ことを明らかにした。また、粉塵と母材の元素組成比

微量放射能監視システムの開発を実施している｡さらに、

較により、ステンレス鋼の切断の場合には、環境影響平成 12 年度より大型解体廃棄物の輸送システム研究に評価上で重要な放射性物質である Co（Co60）の粉塵中のも着手している｡商業用原子炉の廃止措置工事において割合は、母材と同等以下であることが分かった。また、は、原子炉施設の容器・配管等の切断に際し気体状、粉塵の発生の機構を解明するため、切断時の温度測定浮遊粒子状の放射性物質が発生する。このため、解体技術を確立し、切断部の温度は切断条件によらず約時に発生する放射性物質の形態・発生量やフィルター1,700 ℃であることを確認した。

等の回収設備の性能等を明らかにし、環境への影響を評価することが重要である。

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このため当所では、粉塵・水中浮遊物の発生、フィ粉塵挙動、回収設備試験および評価モデル構築

ルタ等の回収処理などの段階に分けて、環境影響評価手法を平成９年度より平成 18 年度までの 10 ヶ年の計画発生した粉塵の環境への放出を防止するため、切断で構築し、評価方法をとりまとめたハンドブックを作時にはグリーンハウスと呼ばれる拡大防止囲いが設置成する計画である（図 5-1-1）。

される。さらに、排気は高性能の HEPA フィルターなどで粉塵の放出が防止される。また、発生した水中浮5-1-1切断試験および評価モデル構築

遊物は廃液処理設備で環境への放出が抑制される。これらの設備の性能を確認するため、以下の試験とモデ

容器・配管等の切断にも、気中での切断、水中でのル構築を実施している。

切断などがあり、切断方法もプラズマアークやレーザ

æ

粉塵挙動、回収処理装置試験

ーなどの熱的切断、ソーやカッターなどの機械的切断

ø

粉塵挙動、回収装置、処理設備評価モデル構築があり、発電所の炉型や切断箇所によって使い分けら¿

廃液処理設備試験れられる。

グリーンハウスでは周囲よりも空気圧を低くし、粉このため、本研究では、汎用的な評価を目的として塵などの漏洩が起きないように設計される。しかし、以下の切断試験を実施し、切断速度や切断材料など部分的に圧が高くなる場合に備えて、模擬グリーンハ

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ウスによる粉塵漏洩挙動確認試験を実施し、漏洩条件への影響について、次の研究を進めている。

（漏洩口仕様、内部圧力）による漏洩量を明らかした。

¡環境影響評価
これまでに、代表的な（最も厳しい）事故事象、放射5-1-3

環境影響評価性物質の主要移行経路、対象核種の検討を行った。今後、各種試験や評価モデルの構築を進め、廃止措置時における環境影響評価手法を確立していく。

上記の試験、評価を総合化して、発電所の周囲環境

平常時および事故時
建屋c) 粉塵の移行・沈着汚染防止バリアe) 環境移行
局所フィルタ

建屋フィルタb) 粉塵・水中浮遊物発生
粉塵
表面汚染d) 回収処理

水中浮遊物
炉内構造物a) 残存放射能
敷地境界

図5-1-1

廃止措置工事環境影響評価の全体フローにおけるポイント

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解体廃棄物を合理的に再利用するためには、原子力発電所の廃止措置・解体撤去で発生する解体廃棄物のを立案することB

経年劣化性状を把握するとともに、再利用用途を事前に計画し、その用途に合った状態で解体廃棄物を搬出再利用技術

経年劣化による品質の変化に応じた再利用品の開発等、再利用用途を拡大することC

再利用コストに大きく効いてくる輸送距離を 20 〜することが重要である。このためには、A系統除染−50km 圏内に抑えるとともに、できるだけ既存の処理安全貯蔵−解体工事−解体廃棄物再利用・処分、まで技術が適用できる簡易な再資源化を行うことの「廃止措置・解体撤去」事業全般に亘る、各工程毎の実施内容・手順の相関関係を把握した上で、B発電

次に、解体廃棄物の経年劣化状況を明らかにするこ所の様々なニーズに耐えられる幅広い再利用用途を整とを目的に、建設後約 20 年経過し、原子力発電所と同備する必要がある。

じように沿岸立地で当研究所の実物大（100 トン級）輸送

建設業界のコンクリート廃棄物の再利用状況を調査

容器に対する大型試験施設（キャスクヤード）からのサした結果、再利用成立条件はほぼ以下の３点に集約さンプリング調査・分析を実施した。海塩粒子による施れることを明らかにした。

設の塩害状況、基礎構造物の地下水影響、および耐火A試験施設の熱による影響等の劣化状況を評価可能とす

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需給バランスを考慮した具体性のある再利用計画

る各種データを取得した。

成するための支援システムを構築中である。この支援

コンクリート物性については、強度特性、中性化深システムは「廃止措置・リサイクルシミュレータ」（以さに対して、熱や地下水の影響を明らかにすることが下、シミュレータと称す）であり、その基本的な考えできた。セメント水和物性状については、X 線回折、示方・手順は次の通りである。

差熱分析、X 線マイクロアナライザー（EPMA）によりA

ユーザは、廃止措置の基本方針に従った廃止措置分析し、大気に接触している表面近傍の中性化による各工程の進め方を「廃止措置シナリオ」として、「シ影響(炭酸カルシウムの生成)、熱の影響に最も曝されてミュレータ」で予め用意されている選択肢より、選いる耐火試験装置コンクリートの熱影響（水酸化カルシ定・作成する。

ウムがほとんど存在しない）、耐圧試験装置コンクリー

B「シミュレータ」は選定・作成された「廃止措置トの地下水影響（カルシウムの溶出状況）等を明らかにシナリオ」に従い、「シミュレータ」内の各データベした。これらの経年劣化による品質の変化は、再利用ースを用い、シナリオ実施に伴う社会的、法制度上の用途や製品の品質に大きな影響を及ぼすものであり等の課題の抽出やコスト、工期、発生廃棄物量等の今後ともデータの蓄積が必要である｡

環境負荷、安全性等の評価パラメータの算定を行う。

試験施設の中で金属廃棄物となる可能性のあるタン

C「シミュレータ」は、抽出、算定した課題や評価ク・ポンプ類、計装機器、電気機器、電気設備、配パラメータに対し、社会的、経済的、行政的、事業管・ダクト等の主要機器類についても再利用の観点か的等、設定されている種々の観点からのシナリオのらの経年劣化評価を実施した。その結果、定期点検に評価と評価データの出力を行う。

より整備されている機器類は、中古品としての再利用の可能性はあるものの、需要がない場合にはスクラッ

D

ユーザは、「シミュレータ」のシナリオ評価と評価データを参考に、作成シナリオの総合評価を行う。

プとしての価値しかないことがわかった。このことか
ら、再利用を促進するためには発生者自らが再利用計

この「シミュレータ」は上流側の計画に対するフィ画を立案・実行していくことが必要不可欠であるもの

ードバック機能があり、またその都度、条件変更もでと考える。

きるようになっている。一般構造物（キャスクヤード）

当研究所においては、以上の経年劣化状況を考慮しの解体撤去への適用性評価を終了し、現在、軽水炉型つつ、原子力発電所の廃止措置・解体撤去事業を円滑原子力発電所への適用を図るべく整備・拡張を行ってに進め、合理的な解体廃棄物の再利用・処分計画を作いるところである。

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