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永井 佑哉; 吉田 将冬
no journal, ,
2017年に発生した大洗燃研棟汚染事故を踏まえ、高線量廃棄物の保管状態を確認し、安全を確保することが重要である。しかし、高線量廃棄物を収納する密閉式SUS缶は、外部から収納物を視認できないため、確認にあたっては開封せざるを得ない。開封及び廃棄物取出しを安全かつ効率的に行う専用治具の開発、今後を見据えた開封せずに廃棄物の状態確認を可能とするSUS缶の改良を行った。開梱用二叉型PVCバッグを考案し、SUS缶ごとPVCバックに閉じ込めたまま、容易に開封と汚染検査を行うことを可能とした。SUS缶の改良では、蓋にノゾキ窓及び内圧確認装置を設けることで、収納された廃棄物の外観を確認可能とした。また、蓋にサンプリング口を設けることで、SUS缶を開封することなく内圧及び汚染の有無を確認可能とした。更なるコスト削減及び点検する際に、SUS缶内部の状態を把握するため、今後は、渦電流損式変位センサ用いて内圧上昇によるSUS缶の変位測定を検討する。
吉田 将冬; 坪田 陽一; 會田 貴洋
no journal, ,
GB解体・撤去作業において発生するアルファダストは、作業の安全性や工期に対して大きな影響を及ぼす。アルファダストの発生量,挙動を予測することで、効率の良い解体・撤去作業を可能にするため、作業中に発生するアルファダストのデータを取得・解析した。また、取得するアルファダストのデータ精度を高めるため、可搬型アルファダストモニタの開発を行った。Pu-3における解体撤去では、Pu-2のそれと比較して機器の分解で約40倍以上も飛散量が上昇した。原因としては、内装機器にPuが滞留しており、ペイント固定が行き届かずに切断したことが考えられる。開発した高濃度「その場」ダストモニタを用いることで安価にアルファダストの計数のみならず、温湿度計,微粒子計測器の測定を可能にした。今後は、飛散抑制の観点から電気集塵機の開発を検討する。ダストモニタの開発については、小型検出器の評価を行い、高濃度「その場」ダストモニタと共にGB解体撤去に設置し、ホット試験を行う予定である。
後藤 健太
no journal, ,
グローブボックスの解体作業において、作業者はエアラインスーツを着用し重作業を行うため、作業者の作業中の体調管理が重要となる。本研究では、作業者の体調不良によるトラブルを未然に防止するための体調管理方法を確立することを目的とし、バイタルセンサを用いて作業員の作業中の皮膚温度と脈拍のデータを継続的に測定し、取得したデータと作業員の体調の変化との関係について解析を行った。解析の結果、作業開始から数十分間の皮膚温度の温度上昇率が高い場合および通常の脈拍の変動範囲から外れた状態が長時間続いた場合、いずれも体調不良のリスクが高まることが示唆された。
鈴木 隆太; 吉岡 輝; 田村 健
no journal, ,
プルトニウムを含む放射性固体廃棄物(以下、「廃棄物」という)を点検するため、ドラム缶などの廃棄物容器(以下、「容器」という)を開封するには、セル等を用いた汚染拡大防止策を図る必要がある。セル等での点検は、点検対象の放射線量が高い場合等においては合理的な方法である。しかしながら、廃棄物は材質,Pu量,放射線量等が多種多様であるため、セル等での点検作業が必ずしも合理的とはいえない。廃棄物及び容器の状態に応じた汚染拡大防止策を採用し、廃棄物の点検作業を安全かつ効率的なものにすることが求められている。本件では、容器内部の汚染状況に着目し、容器の蓋を開けずに、容器内部の汚染の有無を確認する装置を開発した。本装置を用いることで、点検作業前に容器内部の汚染状況を確認し、その状況に適した汚染拡大防止策を採用することができ、より合理的な点検作業に繋がる。
-activityの乾式吸引除染方法の開発,2浅川 潤; 柴沼 智博
no journal, ,
従来、粉末系の核燃料物質を取り扱う作業において作業員の衣類や装置類が汚染した場合、衣類であれば付着部にテープを貼る汚染固定、装置類であればアルコール等で湿らせた紙タオルで拭き取る湿式除染を行う。しかし、準備に時間を要すること、処置後に廃棄物が多量に発生すること等の問題がある。前年度の開発では、作業員の衣類や装置・盤類等に付着した汚染を容易に除染する方法として、乾式吸引除染の有効性を確認した。この結果を踏まえ、汚染箇所をテープ等で固定する以外に処置方法が無かったカバーオール等の衣類を対象とし、除染効率の向上及び作業の安全性向上を目的とした乾式吸引除染装置の製作及び試験を実施した。その結果、衣類を対象とした専用ノズル、吸引した汚染を捕集するフィルタユニットを用いることで、衣類を対象とした乾式吸引除染法はルーズな汚染物質の除去には高い効果と即効性を持った除染方法であることを確認した。
青谷 樹里; 河野 壮馬; 山本 昌彦; 稲田 聡; 久野 剛彦
no journal, ,
東海再処理施設の廃止措置における最優先課題は、高放射性廃液(HALW)のガラス固化処理である。HALW中のNa濃度は、溶融時のガラスの粘度、固化体からの元素の浸出率に影響を及ぼすため、ガラス固化処理時に正確且つ迅速な分析が必須である。現行のNa分析は、セル内での遠隔操作のために独自改造を施した誘導結合プラズマ発光分光分析装置(ICP-OES)を用いて実施しているが、故障時は復旧に時間を要し、ガラス固化処理運転の遅延を招くリスクがある。本件では、ICP-OES故障時のガラス固化処理遅延リスクをなくすため、イオン濃度に応じた起電力を測定するイオン電極法に着目し、Naに選択性を有するイオン電極を使用した代替分析法を検討した。発表では、イオン電極を用いたHALW中Na分析において、最も分析値に影響を及ぼすと考えられる試料中のH
濃度の影響、HALW中の共存元素の影響について調査した結果と、東海再処理施設におけるHALW中のNa分析結果について報告する。
谷口 拓海
no journal, ,
核燃料サイクル工学研究所には有害物質であるカドミウム(Cd、金属状)を含む放射性廃棄物があり、それらはセメント固化して処分することが想定されている。研究施設等廃棄物は廃掃法の基準に則り、各有害元素の溶出基準が規制される見込みであるため、将来の処分を見据えて、Cdの溶出基準を満たしつつ、作製する固化体の本数が最小となる合理的なセメント固化条件を検討する必要がある。これまでに、セメントに充填する前にCdの安定化(=溶解度を下げる)処理を行うことでCdの溶出を抑制することが有効であると考え、Cd化合物の中でも特に溶解度の低い硫化物カドミウム(CdS)へ変化させる硫化物沈殿試験を実施し、金属CdをCdSに変換し沈殿として回収が可能であることを確認した。本研究では、さらにCd充填率を高めた合理的な処理条件について検討するため、金属Cd及びCdSの充填率をそれぞれパラメータとしたセメント固化体を作製し、溶出試験を実施した。
本田 文弥; 磯崎 航平; 生天目 聖
no journal, ,
管理区域内での作業において、粉末状の放射性物質により複数人の身体汚染が発生した場合、従来のテープ固定や水を染みこませた紙製ウエス等での拭き取りによる除染では多大な時間を要するため、内部被ばくのリスクが高まる。特に凹凸がある顔周辺の狭隘部(マスク面体顔部,耳介等)や頭髪は、拭き取りしづらく、放射性物質の付着時間が長いと内部被ばくのリスクが高まるため迅速に除染することが必要である。本研究では、従来よりも迅速かつ効果的な除染のためクリーンルーム用掃除機を用いて吸引除染を試みた。吸引除染では、効果的な除染のために吸引部(ノズル)を除染対象の部位ごとに使い分けた。試験の結果、吸引除染は拭き取り除染よりも効果的であり、除染効果(除去率)は70%以上あることが分かった。
岩田 孟
no journal, ,
地層処分の安全評価において、ガラス固化体の長期挙動の予測は非常に重要である。本研究では、0.01M FeCl
溶液(FW)と脱イオン水(DIW)を用いて国際標準模擬ガラス(ISG)の静的浸出試験(90
C、28
120日)を窒素雰囲気において実施し、炭素鋼オーバーパックの腐食に伴い放出されるFeイオンのガラスの溶解挙動への影響を調査した。試験期間120日時点のホウ素規格化浸出量(NL
)を比較すると、FW条件のNLはDIW条件の1/6未満であった。FW条件のガラス表面のXRD, SEM分析では、時間経過に伴いgreen rustからFe-serpentineへと表面析出物種が変化することが確認された。またTEM分析により、FW条件では緻密なゲル層、DIW条件では多孔質なゲル層がそれぞれ観察され、ゲル層の保護性が両条件のNLの違い、すなわち溶解挙動の違いに関係している可能性が示唆された。
平木 義久
no journal, ,
アルカリ刺激材料(AAM)は、粉体材料のメタカオリンとアルカリ溶液を練混ぜて作製される廃棄物固化の候補材料である。既往研究では、製造元の異なるメタカオリンを同一条件で練混ぜた場合に、AAMの硬化特性に差異が確認されている。硬化特性は廃棄物の混ぜ込みやすさや作業可能時間といった実処理の作業性に係る重要な特性である。そのため、材料を選定する際にどのような要因が硬化特性に影響を与えるのか把握する必要がある。本研究では、製造元の異なるメタカオリン間で粒度分布の傾向に差があった点に着目し、粉体材料の粒径がAAMの硬化特性に影響を与えていると予測した。粒径による影響を明らかにするため、ふるいと精密分級機によりメタカオリンを分級し、同一材料から粒度分布の異なる試料を用意した。これらのAAM硬化特性として振動式粘度計による粘度変化およびJISに基づく凝結試験によって硬化時間を測定した。
佐久間 修平; 渡邊 裕貴; 黒江 彩萌; 滝本 美咲; 高嶋 秀樹; 高田 千恵; 辻村 憲雄
no journal, ,
水晶体等価線量限度を引き下げる法令改正を受け、核燃料サイクル工学研究所では、グローブボックス作業時など線量の高い環境で鉛含有の防護メガネを着用する際は、眼近傍に着用する水晶体用線量計を用いることとなった。線源となるグローブボックスには、内部の装置,壁面全体に放射性物質が付着しており、様々な方向から放射線の入射が想定される。本研究では防護メガネを着用した作業者と線源の位置関係に着目し、水晶体用線量計の着用位置と実際の眼の水晶体位置での被ばく線量の差異を評価するため、校正場での照射試験及び作業現場での着用試験を実施した。その結果、作業者と線源の位置関係によらず、水晶体用線量計によって水晶体等価線量を適切に評価できることが分かった。また、線種や放射線の入射方向によっては、防護メガネでは防護できない状況が起こり得ることも分かったので、今後はその場合の防護策について検討する必要がある。
根本 修直
no journal, ,
日本原子力研究開発機構プルトニウム燃料技術開発センターでは、高速炉燃料用被覆管の非破壊検査として超音波探傷法(水浸式)を採用した被覆管表面の欠陥検査を実施している。被覆管表面の欠陥検査は、新規被覆管の開発においても、製管した被覆管の品質検査の観点から必須であり、同様の超音波探傷法で検査を実施している。しかし、材質の異なる新規被覆管の中にはノイズが大きく、欠陥を判定できないものがあり課題となっていた。課題解決のため、まず、ノイズの大きさに影響する条件を特定する試験を実施した。その結果、ノイズに影響する測定条件として水温と超音波の周波数が特定できた。次に、ノイズが大きくなる被覆管について、水温と周波数をパラメータとした試験を実施し測定条件の最適化を図った。その結果、これまでノイズの影響で欠陥を判定できなかった新規被覆管についても確実に探傷試験を行うことができる見通しを得た。
大森 康平; 柴田 淳広; 矢野 公彦; 佐藤 大輔
no journal, ,
応用試験棟では、ウランを含む硝酸系廃液処理に使用したウラン吸着材(タンニックス)が蓄積しており、廃止措置を進めていく上で課題となっている。使用済タンニックスは焼却による減容を検討しているが、廃液処理の過程で硝酸ナトリウムが付着するため、焼却時に多量のNOxが発生し焼却設備に悪影響を与えることが懸念される。そこで、純水洗浄によって硝酸ナトリウムの除去が可能かどうか確認するため、実験室規模の基礎試験を行った。本試験では、硝酸ナトリウムを付着させたタンニックスと、それを純水で洗浄したものを準備し、それぞれの試料を電気炉で500Cまで加熱し、NOxの発生状況を観察した。未洗浄の試料では、1gのタンニックスに対しておよそ25mgのNOxが発生することが確認されたが、洗浄した試料では有意なNOxの発生は確認されなかった。以上の結果から、使用済タンニックスを純水洗浄することにより硝酸ナトリウムの除去が可能であるとの結論を得た。
高橋 裕太
no journal, ,
地層処分環境では、天然バリアを構成する岩種やその厚さ等に空間的な不均質性があり、バリア性能としての核種移行抑制機能(収着分配係数(Kd),移行距離,地下水水質等)にも不均質性が想定される(以下、不均質性)。本研究では、核種移行抑制機能のうち重要なKdに着目し、岩種とその分布に応じたKdの空間的な不均質性の影響に着目し、核種の移行経路沿いでのKdの異なる複数の領域の存在(岩種の違い)とそれら領域の大きさの違い(移行距離の違い)をパラメータとした簡易的な1次元モデルで表現し、既往の核種移行汎用解析ツールGoldSimに実装,感度解析を行った。その結果、Kdを全領域で保守的な値で一定とした場合と比べ、不均質性を考慮することにより最大移行率が50%以上低減された。これにより、Kdの空間的な不均質性を核種移行解析に取り込む効果が大きいことが示唆された。
木村 修也; 柴田 淳広; 矢野 公彦
no journal, ,
ホットセル内では、試験機器がその使用環境や条件などに応じた汚染をし、他の試験や分析に影響を及ぼす場合がある。そのため、試験毎に試験機器を除染することが望ましいが、除染に化学試薬を用いると二次廃液が増加し、場合によっては操業上の問題となり得る。そこで、水中の微細な泡であるウルトラファインバブル(UFB)に着目し、試薬フリー除染技術の開発を進めている。本件では、酸化コバルトを焼き付けたステンレス片を試験片として、超音波照射下でUFB水または純水に試験片を浸漬し、浸漬前後の重量変化をみることでUFB水のもつ除染効果を調べた。結果として、1.6及び2.0MHzの超音波照射下において、UFB水に浸漬した試験片のほうが純水に浸漬したものと比較しておよそ2倍の重量減少があり、UFB水によってより多くの酸化コバルトがステンレス片から除染できた。以上から、UFB水を利用することで化学試薬を用いることなく高い除染効果が得られることが確認できた。
内山 怜; 山田 椋平
no journal, ,
大気浮遊じんの放射能の測定するための採取装置(サンプラ)について、現行のサンプラ(現行機)と同様に利用可能なサンプラ(代替候補機)の調査検討を目的とし、現行機と代替候補機の浮遊じんの重量及び放射性物質濃度(濃度,
濃度,核種分析)について比較・検証を行った。採取試料は、ダストサンプラ用ろ紙のみの「ダスト試料」、ダストサンプラ用ろ紙及び活性炭カードリッジの「ダスト及びヨウ素試料」である。採取期間は1週間とし、重量及び放射性物質濃度の測定を行った。本研究では、ダスト及びヨウ素試料の採取を2週間、ダスト試料の採取を約3ヶ月実施した。また、ダスト試料は3ヶ月間分をコンポジット試料化し、核種分析を行った。得られた結果として、いずれの分析結果においても、現行機と代替候補機の採取能力に明確な差はみられなかった。以上のことから、今回の代替候補機は、今後のサンプラとして導入し得る機器であることが判った。
榊原 博; 青木 伸廣; 武藤 雅祐; 小田部 隼; 高橋 謙二*; 藤田 直幸*; 檜山 和彦*; 鈴木 宏和*; 鴨川 敏幸*; 横須賀 徹*; et al.
no journal, ,
現在、高速増殖原型炉もんじゅの廃止措置は第1段階と呼ばれる燃料体取出し期間にある。この炉心燃料集合体の取出し作業では、その取出し箇所に、代替構造物である模擬燃料集合体を装荷する必要がある。模擬燃料集合体は、炉心燃料集合体と外観形状こそ同じものの、核燃料ではないためその内部構造は異なる。原子力機構のプルトニウム燃料技術開発センターでは、この模擬燃料集合体を設計し、製造を行った。設計にあたり、炉心燃料集合体の重量の模擬やナトリウム流路の確保等の設計要求事項に加え、残部材の活用、プルトニウム燃料第三開発室の既存設備を使用すること等を考慮した。また製造にあたり、事前に模擬燃料集合体組立の作業性等を確認し、抽出した課題について対策を行った。結果、模擬燃料集合体120体について、炉側の製造打診から納入まで約3年で完遂した。本発表では、模擬燃料集合体の設計・製造について報告する。
線検出器の性能評価藤澤 真; 佐川 直貴; 細見 健二; 森下 祐樹; 高田 千恵
no journal, ,
現在福島第一原子力発電所(1F)での作業管理に使用されている線用ダストモニタでは、検出器性能により、10
Bq/cm
程度の空気中放射能濃度の連続モニタリングが困難である。そのため、今後本格化するデブリ取り出し作業などに備え更に高濃度の環境でも適切に連続モニタリングできるダストモニタの開発が望まれている。本研究では、現行のモニタより1桁高い10
Bq/cm程度の環境で連続モニタリングできることを目標として極薄のプラスチックシンチレータを用いた線検出器を試作し、機器効率試験によりシンチレータの最適厚を求めるとともに、性能評価としてLEDによりシンチレータの高頻度発光を模擬した計数率特性試験を行った。その結果、シンチレータの厚さは8
m程度が適当であり、計数率特性から10Bq/cmの濃度で約10時間連続モニタリング可能な性能を有することを確認した。今後は実試料を用いた試験や実際の作業環境での試験を行い、ダストモニタとして実際の使用環境への適用性を検証していく。
松下 健太郎; 江連 俊樹; 今井 康友*; 藤崎 竜也*; 田中 正暁
no journal, ,
ナトリウム冷却高速炉の炉上部プレナム内自由液面部におけるカバーガス巻込み渦の発生が、高速炉の安全設計上の課題となる。そのため、ガス巻込み渦を数値解析によって評価する必要があり、数値解析等で得られた速度分布に基づくガス巻込み量評価ツール「Stream Viewer」を開発している。本報では、Stream Viewerの高度化の一環として、自由液面上の渦中心点を起点として最近接の渦中心点を逐次探索することで連続的な渦中心線を抽出し、ガス巻込み渦の挙動を3次元的に評価する手法を検討した。検討した渦中心線の抽出手法を非定常に物体後流渦が発生する開水路試験体系に適用した結果、ガス巻込み渦が発生し得る体系において渦中心線の抽出が可能であることを確認した。また、渦の発生から下流への進展までにおける渦中心線の挙動を評価し、下流まで進展しガスコアが成長する渦と、ガスコアが成長しない渦とを判別できる見通しを得た。
菊地 紀宏
no journal, ,
原子力機構ではナトリウム冷却高速炉の設計研究において、安全性向上の方策として、事故時に溶融燃料を早期に集合体の外へ排出するため、FAIDUSと呼ばれる内部ダクトを有する燃料集合体の採用を検討している。内部ダクトによって燃料要素の配置が非対称となり、従来の内部ダクトの無い燃料集合体内の速度及び温度分布と異なる可能性があるため、燃料集合体内の熱流動に関する設計ツールとして整備しているサブチャンネル解析コードASFREのFAIDUS内の熱流動への適用性を確認する必要がある。モックアップ試験によるFAIDUS内の熱流動に関するデータはまだ取得されていないため、詳細CFD解析コードSPIRALの計算結果と比較を実施することにした。ASFREとSPIRALによる計算結果をもとに、内部ダクト周辺に現れる特徴的な温度及び速度分布のメカニズムについて整合性を確認することによって、ASFREのFAIDUS内の熱流動への適用性を示した。