内圧が上昇した核燃料物質貯蔵容器の開封点検用チャンバーの設計

Technical design of the pressure-resistant chamber for open inspections of the storage containers of nuclear fuel materials

丸藤 崇人; 佐藤 匠  ; 伊東 秀明; 鈴木 尚; 藤島 雅継 ; 中野 朋之 

Marufuji, Takato; Sato, Takumi; Ito, Hideaki; Suzuki, Hisashi; Fujishima, Tadatsune; Nakano, Tomoyuki

2017年6月6日に日本原子力研究開発機構大洗研究所燃料研究棟において発生した核燃料物質による汚染事故では、点検のためにフード内で核燃料物質を収納したプルトニウム・濃縮ウラン貯蔵容器の蓋を開封した際に、内部の樹脂製の袋(PVCバッグ)が破裂して核燃料物質の一部が実験室内に飛散した。事故の主原因は、核燃料物質と混在していたエポキシ樹脂の放射線分解によってガスが発生したことによる貯蔵容器の内圧上昇であった。燃料研究棟には他にも核燃料物質を収納している貯蔵容器が約70個存在するため、今後これらの貯蔵容器を開封点検し、内容物の状態確認及び有機物を含む試料等の安定化処理を実施する計画である。グローブボックス内において内圧の上昇した貯蔵容器の開封点検を安全・確実に実施するためには、気密環境下で貯蔵容器の蓋を開放して内部を点検できる耐圧チャンバー(開封チャンバー)の開発が必要となる。本報告書は、この開封チャンバーの設計に関する課題、その対策及び設計結果についてまとめたものである。

Radioactive contamination incident occurred at Plutonium Fuel Research Facility (PFRF) in Oarai Research and Development Institute, Japan Atomic Energy Agency on June 6, 2017. During inspection work of storage container containing nuclear fuel materials, the PVC bag packaging in the storage container ruptured when a worker opened the lid in the hood, and a part of contents was spattered over the room. The cause of the increase of internal pressure of the storage container was gas generation by alpha radiolysis of the epoxy resin mixed with nuclear fuel materials. Opening inspection of about 70 similar containers stored in PFRF has been planned to confirm the condition of the contents and to stabilize the stored materials containing organic compounds. For safe and reliable open inspection of the storage containers with high internal pressure in the glove box, it is necessary to develop a pressure-resistant chamber in which the storage containers are opened and the contents are inspected under gastight condition. This report summarizes the concerns and countermeasures of the chamber design and the design results of the chamber.