原型炉のホットセルにおける廃棄物管理シナリオの検討

Waste management scenario in hot cell for DEMO

染谷 洋二; 飛田 健次; 近藤 正聡*; 上野 健一; 柳原 敏*; 松田 慎三郎*; 波多野 雄治*; 増崎 貴*; 加藤 敬*; 宇藤 裕康; 朝倉 伸幸; 星野 一生; 中村 誠; 坂本 宜照

Someya, Yoji; Tobita, Kenji; Kondo, Masatoshi*; Ueno, Kenichi; Yanagihara, Satoshi*; Matsuda, Shinzaburo*; Hatano, Yuji*; Masuzaki, Suguru*; Kato, Takashi*; Uto, Hiroyasu; Asakura, Nobuyuki; Hoshino, Kazuo; Nakamura, Makoto; Sakamoto, Yoshiteru

炉内からホットセルへ搬出する炉内機器(ブランケットモジュールとダイバータカセット)は、運転中に放射化しており、高い線量率と崩壊熱を有していると共に吸蔵されたトリチウム(T)と表面に吸着したタングステン(W)ダストが内在している。そのため、炉内機器の保管、解体および処分の際には、遠隔保守装置の遮蔽、機器の温度管理、及びダスト等の拡散に留意する必要がある。これより、ホットセル内での保守作業エリアは、工程毎に隔離すると共に自然対流冷却で維持することとした。核熱計算の結果、作業エリア環境を自然対流冷却で維持するためには、半年間は能動的冷却で維持し、遠隔保守装置において細かな保守作業を行うためには少なくとも1年程度は冷却期間が必要であると分かった。したがって、Wダストと吸蔵Tの拡散を防ぐために運転時に使用していた既設配管に3MPa程度の冷却水の系統をメカニカルジョイントで接続し、炉内機器を100C以下に保った状態で半年間維持し、その後に十分に遮蔽した遠隔保守装置によって、ブランケットモジュールとダイバータを分類し、コンテナー内で一時保管する。この状態で、線量率に主に寄与するコバルト60とその他核種の放射能濃度が低下した段階で、区分を確定・分類後に廃棄体にする事とした。講演では、廃棄物管理シナリオを時系列にそって示すと共にホットセルの概念を報告する。

In the replacement period of a fusion power reactor, blanket and divertor modules should be removed from the reactor as an assembly for plant availability. It is assumed that the sector assembly is changed over at every two years during the operation. In the hot cell, the modules will be removed from the back plate of the assembly. Since the back plate made of F82H can be reused, the decay heat must be removed using active cooling to keep the temperature below 550 C for structural strength of F82H. At the same time, the active cooling must not cause a contamination of the hot cell environment due to dispersion of tritium and tungsten dust. The cooling scenario is one of key points in the waste management. The problem is the space for storage. Breaking up the F82H into small pieces reduces the volume of the waste, contributing to a reduction of the storage space.