1F廃炉に向けた放射線源逆推定及び線源対策に係るデジタル技術の研究開発; 3D-ADRES-Indoor FrontEnd: 廃炉現場で用いるファストデジタルツイン技術

R&D status of digital technology on inverse estimation of radioactive source distributions and related source countermeasures; Fast Digital Twin Tech. in Decommissioning Field: 3D-ADRES-Indoor FrontEnd

町田 昌彦  ; 山田 進  ; Kim, M.  ; 田中 伶詞*; 飛田 康弘*; 岩田 亜矢子*; 青木 勇斗; 青木 和久; 柳澤 憲一*; 山口 隆司 ; 鈴木 政浩 ; 岡本 孝司; 高橋 弘毅*; 加藤 徹*; 山下 圏*; 土井 章男*; 松本 陽司*; 吉田 亨*; 古立 直也*; 柳 秀明*; 長谷川 幸弘*

Machida, Masahiko; Yamada, Susumu; Kim, M.; Tanaka, Satoshi*; Tobita, Yasuhiro*; Iwata, Ayako*; Aoki, Yuto; Aoki, Kazuhisa; Yanagisawa, Kenichi*; Yamaguchi, Takashi; Suzuki, Masahiro; Okamoto, Koji; Takahashi, Hiroki*; Kato, Toru*; Yamashita, Meguru*; Doi, Akio*; Matsumoto, Yoji*; Yoshida, Toru*; Furutachi, Naoya*; Yanagi, Hideaki*; Hasegawa, Yukihiro*

福島第一原子力発電所(1F)建屋内には、原子炉内から漏洩した放射性物質の汚染により高い放射線量を示す地点が多数存在し、廃炉作業を円滑に進める上での大きな障害となっている。日本原子力研究開発機構(JAEA)は、この課題解決に貢献するため、経済産業省の廃炉・汚染水対策事業費補助金「原子炉建屋内の環境改善のための技術開発(被ばく低減のための環境・線源分布のデジタル化技術の高機能化開発)」を受託し、令和(R)5年度4月より、廃炉屋内の放射線環境改善に係るデジタル技術の研究開発事業を進めている。本事業では、前期事業(R34年度実施)にて開発した3 D-ADRES-Indoor(プロトタイプ)を発展させ、現場で活用可能な高速デジタルツイン技術より成るFrontEnd、1F新事務本館等の居室で詳細解析を行うPro、そして、収集したデータ及び解析したデータを集中管理するデータベースの役割を果たすBackEndの3つの連携システムの開発を目標としている。本報告では、この3つの連携システムの中でも現場で活用するシステムとして、点群測定後、迅速に3Dメッシュモデルを作成し、線量率の計測結果から線源を逆推定し、その推定線源の位置や強度を更に高精度化する計算技術(再観測指示と再逆推定)を有するFrontEndを中心に、その開発状況について報告し、その検証結果として5号機での試験結果を示す。また、簡単に当該事業の今後の研究開発の計画も報告する。

Inside the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant (1F), there are many locations with high radiation levels due to contamination by radioactive materials that leaked from the reactor. These pose a significant obstacle to the smooth progress of decommissioning work. To help solve this issue, the Japan Atomic Energy Agency (JAEA), under a subsidy from the Ministry of Economy, Trade, and Industry's decommissioning and contaminated water management project, is conducting research and development on digital technologies to improve the radiation environment inside the decommissioning site. This project, titled "Development of Technology to Improve the Environment Inside Reactor Buildings (Enhancing Digital Technology for Environment and Source Distribution to Reduce Radiation Exposure)," began in April of FY 2023. In this project, the aim is to develop three interconnected systems: FrontEnd, Pro, and BackEnd. The FrontEnd system, based on the previously developed 3D-ADRES-Indoor (prototype) from FY 2021-2022, will be upgraded to a high-speed digital twin technology usable on-site. The Pro system will carry out detailed analysis in rooms such as the new office building at 1F, while the BackEnd system will serve as a database to centrally manage the collected and analyzed data. This report focuses on the FrontEnd system, which will be used on-site. After point cloud measurement, the system will quickly create a 3D mesh model, estimate the radiation source from dose rate measurements, and refine the position and intensity of the estimated source using recalculation techniques (re-observation instructions and re-estimation). The results of verification tests conducted on Unit 5 are also presented. Furthermore, the report briefly discusses the future research and development plans for this project.