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永井 佑哉; 木村 泰久; 武内 健太郎; 周治 愛之; 川崎 猛; 平野 耕司*; 冨山 昇*; 薄井 康弘*; 仁平 成一朗*; 篠崎 智弘*; et al.
JAEA-Technology 2025-003, 110 Pages, 2025/10
JAEA-Technology-2025-003.pdf:11.5MB
日本原子力研究開発機構は多くの原子力施設を保有しているが、その多くで老朽化・高経年化への対応、東日本大震災及び福島第一原子力発電所の事故を受けた耐震化や新規制基準への対応が求められ、多額の予算を要する状況である。このため、役割を終えた原子力施設についても根本的なリスク低減及び維持管理費用の削減のために施設の廃止措置を進めることが望ましいが、廃止措置及び発生する放射性廃棄物の処理処分に必要な施設の整備・維持管理にも多額の費用が必要となる。この状況を踏まえ、原子力機構では(1)継続利用する施設を絞り込む「施設の集約化・重点化」、(2)新規制基準・耐震化対応、高経年化対策、リスク低減対策等の「施設の安全確保」及び(3)廃止措置、廃棄物の処理処分といった「バックエンド対策」を3つの柱とした「施設中長期計画」を策定した。本計画において、プルトニウム燃料第二開発室は廃止措置対象施設として位置付けられており、施設内に設置された設備の解体撤去を進めている。今回の解体撤去対象は、焙焼炉、洗浄脱水槽、洗浄廃液槽とこれらを包蔵するグローブボックスNo.W-4、計量タンクを包蔵するグローブボックスNo.W-5、凝集沈殿槽、スラリー受槽、中和タンク、受入タンクとこれらを包蔵するグローブボックスNo.W-6-1、調整タンク、調整液撹拌機、吸着塔、払出しタンク、払出しタンク撹拌機、吸着塔とこれらを包蔵するグローブボックスNo.W-6-2であり、令和2年3月から令和4年3月の約2年間をかけて解体撤去作業を実施した。本報告書では、本解体撤去における作業実績、解体撤去を通して得られた知見をまとめたものである。
井口 啓; 吉田 将冬; 平野 宏志*; 和田 政臣*; 森 敬仁*; 北村 哲浩
Journal of Robotics and Mechatronics, 37(4), p.973 - 983, 2025/08
核燃料製造施設におけるグローブボックスや内装設備の解体は、通常手作業で行われている。ロボットアーム等を用いた遠隔解体技術の導入により、解体作業における作業効率の向上と被ばくリスクの低減が期待される。油圧カッターはグローブボックスの鉄骨構造を切断するための効率的なツールの一つと考えられているが、ロボットアームに取り付けた油圧カッターで対象物を遠隔切断する場合、その反力によりロボットアームや周辺の構造物を損傷する可能性がある。そのため、本研究では油圧カッターによる切断時の反力を吸収する「緩衝機構」を設計、製作し、機能確認のための鋼材切断試験を実施した。さらに「緩衝機構」を搭載したロボットアームと作業環境を3Dビューワに投影し、遠隔解体作業を支援する視覚支援システムを開発し、今回の切断試験でその機能確認を行った。その結果、「緩衝機構」が油圧カッターによる切断時の急激な動きを吸収し、ロボットアームの損傷を防いだことから「緩衝機構」が意図したとおりに機能することが確認できた。また、3Dビューワはロボットアームのオペレータに死角のないクリアな視界を提供し、視覚支援システムが油圧カッター等の解体ツールを使用した遠隔解体に有効であることを確認した。
浅川 潤; 木村 泰久; 平野 宏志*; 北村 哲浩
保健物理(インターネット), 60(1), p.63 - 73, 2025/04
During the glovebox dismantling activities, workers wearing air fed suits would have been working in a radioactive environment. Because of the exposure risk, the following radiological control measures have been implemented. First, prior to the glovebox dismantlement activities, we performed a detailed radiological survey of the dose rates in the operation area. Based on the results, we estimated the external exposure doses to the workers in the course of the work. We then applied these estimates to the work plan and defined a management reference value for external exposure. The worker's external exposure dose is limited to this level by continuously monitoring the air dose rate in the operation area and the worker's dosimeters. For the workers internal exposure prevention, we measure the surface density of radioactive materials and the concentration of radioactive materials in the air. We then select respiratory and body protective equipment with a suitable protection coefficient and define the management reference value for internal exposure. The worker's inhalational hazard is managed by continuously monitoring the measurement values that are within the management reference value. In this report, we explain these radiological management activities in detail by showing the concrete procedures and data that we have implemented and obtained through the liquid waste treatment glove boxes dismantlement work previously performed.
吉田 将冬; 井口 啓; 平野 宏志*; 北村 哲浩
Nuclear Engineering and Design, 431, p.113691_1 - 113691_16, 2025/01
被引用回数：0 パーセンタイル：35.03(Nuclear Science & Technology)プルトニウム燃料第二開発室は現在廃止措置段階にあり、2010年からグローブボックスの解体作業が行われている。従来のグローブボックス解体作業では、放射性核種を封じ込めるためグローブボックスをビニル製のテントで囲い、その中でエアラインスーツを着用した作業者が火花の生じる切断工具を用いて手作業で解体している。この従来の解体工法は長年使用されている実績があり、適宜改良・改善され体系化されている。しかし、作業員の負担が大きく、実作業時間を短くしなければならないこと、作業場が放射性物質で汚染されているため、万が一事故が発生した際の放射性物質吸引による内部被ばくのリスクが高いことなどいくつもの欠点が存在する。このような従来法の欠点を解消するため、現在小型油圧切断機及び遠隔操作技術を用いた新たなグローブボックス解体工法の開発を進めている。具体的には、遠隔解体装置を導入することでエアラインスーツ作業を減らし、解体作業の安全性を高めることそして、すべての機器を再利用することで廃棄物の発生を抑えることを目的としている。さらに、これらの目的の達成のためテント内で解体された資材をグローブ作業で処理するためのグローブ作業エリアを設計・検討試験を行っている。
永井 佑哉; 木村 泰久; 平野 宏志*; 北村 哲浩
保健物理(インターネット), 59(4), p.168 - 181, 2024/12
核燃料物質で汚染されたグローブボックス類の解体撤去に関連し、工程室の壁のすぐそばに設置されたグローブボックスと複数の工程室の壁を通る移送トンネルの一部について撤去した事例について報告する。これらの事例では従来型の密封包蔵手段が取れなかったため、新たな手段を構築して解体作業を行うこととした。本稿では検討・準備した包蔵手段と解体工法を、実際に行った作業内容と共に紹介した。
北村 哲浩; 平野 宏志*; 吉田 将冬
Nuclear Engineering and Design, 411, p.112435_1 - 112435_14, 2023/09
被引用回数：2 パーセンタイル：51.01(Nuclear Science & Technology)本研究では解体設備の開発経緯、設備の特徴、実積について解説した後、グリーンハウス方式と比較した場合の利点について評価した。また、解体設備における直接解体と遠隔解体の比較を行いそれぞれの特徴を議論した。さらに作業被ばくについて定量的な評価を行った。最後に現在行っている廃止措置技術開発へのフィードバックについて述べた。
北村 哲浩; 平野 宏志*; 吉田 将冬; 武内 健太郎
保健物理(インターネット), 58(2), p.76 - 90, 2023/08
現在原子力機構核燃料サイクル工学研究所プルトニウム燃料技術開発センターのプルトニウム燃料第二開発室は廃止措置に移行しており、約20年前から不稼働グローブボックスの解体撤去進めている。本稿ではこの20年の間に進めてきた解体撤去作業の実績について解説する。また、この過程で経験したいくつかの不具合事象やトラブルの概要を示すとともに、それらにどのように対応してきたかを紹介する。さらに解体作業中の被ばく管理の具体的な内容を示し、作業者の放射線管理について概観する。
柴沼 智博; 平野 宏志*; 木村 泰久; 會田 貴洋; 吉田 将冬; 永井 佑哉; 北村 哲浩
保健物理(インターネット), 58(2), p.91 - 98, 2023/08
原子力機構プルトニウム燃料技術開発センターは、簡易に組み立てられる緊急避難用グリーンハウス(GH)を開発した。本稿では本GHを開発するに至った背景について述べた後、従来の緊急避難用GHの具体的な問題点を整理し、それらをどのように改良・改善し新たなGHを開発したかを説明した。また、本GHを実際に運用することで出現した新たな問題点についても触れ、施した更なる改良・改善内容を紹介した。
永井 佑哉; 周治 愛之; 川崎 猛; 會田 貴洋; 木村 泰久; 根本 靖範*; 小沼 武司*; 冨山 昇*; 平野 耕司*; 薄井 康弘*; et al.
JAEA-Technology 2022-039, 117 Pages, 2023/06
JAEA-Technology-2022-039.pdf:11.96MB
日本原子力研究開発機構は多くの原子力施設を保有しているが、その多くで老朽化・高経年化への対応、東日本大震災及び福島第一原子力発電所の事故を受けた耐震化や新規制基準への対応が求められ、多額の予算を要する状況である。このため、役割を終えた原子力施設についても根本的なリスク低減及び維持管理費用の削減のために施設の廃止措置を進めることが望ましいが、廃止措置及び発生する放射性廃棄物の処理処分に必要な施設の整備・維持管理にも多額の費用が必要となる。この状況を踏まえ、原子力機構では(1)継続利用する施設を絞り込む「施設の集約化・重点化」、(2)新規制基準・耐震化対応、高経年化対策、リスク低減対策等の「施設の安全確保」及び(3)廃止措置、廃棄物の処理処分といった「バックエンド対策」を3つの柱とした「施設中長期計画」を策定した。本計画において、プルトニウム燃料第二開発室は廃止施設として位置付けられており、施設内に設置された設備の解体撤去を進めている。今回の解体撤去対象は、焙焼還元炉、ペレット粉砕設備、これらを包蔵するグローブボックスNo.W-9及びW-9と隣々接の工程室内に設置されているグローブボックスNo.D-1とを連結するトンネル形状のグローブボックスNo.F-1の一部であり、許認可等による約4年の作業中断期間を含めて平成26年2月から令和2年2月の約6年間をかけて作業を実施した。本報告書では、本解体撤去における作業実績、解体撤去を通して得られた知見をまとめたものである。
浅川 潤; 平野 宏志*; 永井 佑哉; 會田 貴洋; 柴沼 智博; 木村 泰久
保健物理(インターネット), 57(2), p.93 - 101, 2022/09
核燃料物質取扱施設において、放射性物質により汚染されたグローブボックス解体撤去作業はグローブボックス全体をビニル製のテントで覆い、テントの内部でエアラインスーツ(以下、「AFS」という。)を着用した作業者(以下、「AFS作業者」という。)が切断工具等を用いて解体を行う。作業においてAFS作業者の体調が急変し自律的な移動が困難な場合、人命尊重の観点から最短時間で退域させる必要がある。この場合、多くの放射性物質が汚染コントロール室に持ち込まれ、室内及び作業者の装備が汚染される可能性がある。その結果、除染が完了するまでの間、待機を余儀なくされたもう一方のAFS作業者に身体的負荷が高いAFSを長時間着用させることとなる。本報告では汚染された汚染コントロール室に代わる新たな汚染コントロール室として、先般原子力機構において開発された身体汚染対応用GHを用い、残されたAFS作業者を速やかに退域させる手順を提案した。その結果、身体汚染対応用GHを用いることで、従来待機を余儀なくされたAFS作業者の待機時間の大幅な短縮が可能であることを確認した。
菊池 遼; 平野 宏志*; 北村 哲浩
日本原子力学会和文論文誌, 21(1), p.50 - 63, 2022/03
日本原子力研究開発機構核燃料サイクル工学研究所においては、プルトニウムにより汚染されたグローブボックスや機器の解体等にエアラインスーツが活用されている。エアラインスーツは、呼吸用空気供給ホース(エアラインホース)を通じて浄化された空気をエアラインスーツ作業者へ給気するとともに、放射線影響から保護する個人用保護具の一つとして、類似作業において広く導入実績を有している一方で、それら装備・設備に起因する潜在的リスクが依然として存在している。核燃料サイクル工学研究所においても、過去の放射線作業において、解体撤去作業中に作業者の放射線被ばく事象が発生しており、それら過去の被ばく事象等の反省を踏まえて、解体撤去作業中の作業者の安全確保を目的として様々な対策・改善に取り組んできた。一例としては、安定した給気ができる改良型エアラインホースへの交換や、冷却・除湿のためのコンプレッサの設置、空気供給連続監視システム等の設置を行っている。本資料では、エアラインスーツを用いた解体撤去作業を通じて取り組んできたエアラインスーツに関する改良例及びエアラインスーツ作業時の放射線管理の状況について報告するものである。
木村 泰久; 平野 宏志; 綿引 政俊; 久芳 明慈; 石川 進一郎
デコミッショニング技報, (52), p.45 - 54, 2015/09
日本原子力研究開発機構核燃料サイクル工学研究所プルトニウム燃料技術開発センターのプルトニウム燃料第二開発室は、ウラン-プルトニウム混合酸化物燃料の製造技術開発及びその実証施設として建設・運転されたが、現在廃止措置段階にあり、施設内のグローブボックスの解体撤去を進めている。グローブボックスの解体撤去は、汚染拡大防止用のグリーンハウスを解体撤去対象のグローブボックスの周囲に設置し、空気供給式呼吸保護具であるエアラインスーツを着用した作業員がグローブボックス本体や内装機器を切断する方法で進めている。この方法は多くの実績がありその手順は確立しているものの、作業員の精神的、肉体的負荷は高い。そのため、解体撤去作業の安全性、経済性の向上を目的に、グリーンハウス内で小型重機を活用する新たな解体撤去技術の開発に着手した。本報告では、プルトニウム燃料第二開発室の廃止措置、グローブボックス解体撤去技術開発の現状について報告する。
久芳 明慈; 綿引 政俊; 平野 宏志; 石川 進一郎; 佐藤 寿人
Proceedings of International Waste Management Symposia 2014 (WM2014) (Internet), 12 Pages, 2014/05
日本原子力研究開発機構核燃料サイクル工学研究所プルトニウム燃料技術開発センターのプルトニウム燃料第二開発室は、現在、施設の廃止措置段階にあり、核燃料物質を安定的な保管形態である集合体形状に加工する処理とグローブボックスの解体撤去を並行して進めている。グローブボックスの解体撤去は、汚染拡大防止用のグリーンハウスを解体撤去対象のグローブボックスの周囲に設置し、エアラインスーツを着用した作業員が切断工具を駆使して、グローブボックスや内装機器を切断する方法で進めている。しかし、エアラインスーツ作業によるグローブボックス解体撤去作業における作業員の精神的、肉体的負荷は高い。そのため、作業員の安全性に係るリスクは高く、さらに長時間の作業は不可能なため、工期の短縮が図りにくくコスト削減が難しい。そこで、これらのリスク、コストの低減を目的に、汚染拡大防止用のグリーンハウス内で小型の重機を活用する新たな解体工法の検討に着手した。
綿引 政俊; 赤井 昌紀; 中井 宏二; 家村 圭輔; 吉野 正則*; 平野 宏志*; 北村 哲浩; 鈴木 一敬
日本原子力学会和文論文誌, 11(1), p.101 - 109, 2012/02
プルトニウムの燃料設計技術開発や製造技術開発に用いられたグローブボックス等の設備を更新等のため解体撤去する場合には、設備をビニール状のシートで構成したグリーンハウスで覆い、その中で空気供給式防護具を装着した作業者が解体工具を用いて解体することになる。プルトニウム燃料技術開発センターでは、これまでさまざまなGBの解体撤去作業を実施してきており、その過程で多くの知見を蓄積してきた。そしてこれらの実績等から、以降にGB等を解体実施する際には、それまでの課題を摘出し、解体撤去作業時の安全対策等の改良、改善を常に行ってきた。本技術資料では、グリーンハウス方式によるグローブボックス解体撤去工法について取り組んできた改良、改善について報告する。
北村 哲浩; 岡田 尚; 嘉代 甲子男; 吉野 正則*; 平野 宏志*
Proceedings of International Conference on Advanced Nuclear Fuel Cycles and Systems (Global 2007) (CD-ROM), p.531 - 536, 2007/09
原子力機構サイクル工学研究所プルトニウム燃料技術開発センター第三開発室に設置されている解体設備での廃棄物の取扱作業について説明する。解体設備では同じ容積のグローブボックスのみを取り扱うが、将来どのような廃棄物処理法になっても対応できるよう、廃棄物を材質ごとに分別している。今後の廃止措置,廃棄物処理・処分に反映するために取得したデータを分析する。また、これまでに実施した改善及び今後導入が必要と考えられる改善案をまとめる。
吉田 将冬; 周治 愛之; 川崎 猛; 木村 泰久; 平野 宏志
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【課題】汚染雰囲気に曝される物を最小限に抑えて、汚染雰囲気に対して物品を安全に搬出入可能な物品搬出入システムを提供する。 【解決手段】物品搬出入システムは、汚染雰囲気を囲って非汚染雰囲気から隔離すると共に、汚染雰囲気及び非汚染雰囲気を連通させる開口が形成されたポートを有する建屋と、物品が載置される載置部、及び把持可能な把持部を有する載置台と、可撓性を有する材料で構成されており、開放された両端部のうち、一方側端部が前記開口を囲むようにポートに接続され、他方側端部が載置部を囲むように載置台に接続される筒状部材と、筒状部材から露出した把持部を把持して、ポートを通じて載置台を建屋に搬入し、さらに建屋から搬出する搬出入装置と、載置台が建屋から搬出された後に、ポートと載置台との間で筒状部材をシールするシール装置とを備えることを特徴とする。
根本 修直; 田村 健; 周治 愛之; 畑中 延浩; 平野 宏志; 永田 武光
南 明則*
【課題】迅速、簡便かつ効率的に行うことが可能な放射線防護マスクの汚染検出方法を提供する。 【解決手段】放射線防護マスクの汚染検出方法は、プレフィルタ治具の開口から露出したプレフィルタのα線放出核種捕集量MPREを、α線用サーベイメータで計測する捕集量計測ステップと、α線放出核種捕集量MPREと予め定められた上限値MMAXとを比較する第1比較ステップと、α線放出核種捕集量MPREが上限値MMAX未満の場合に、放射線防護マスクの汚染量が許容範囲内だと判定し、α線放出核種捕集量MPREが上限値MMAX以上の場合に、放射線防護マスクの汚染量が許容範囲を超えていると判定する第1判定ステップとを含む。
平野 宏志; 木村 泰久; 柴沼 智博; 會田 貴洋; 永井 佑哉; 浅川 潤; 吉田 将冬; 周治 愛之
南 明則*
【課題】迅速に組み立て可能な接続テントを提供する。 【解決手段】接続テント(1)は、一対の第1側面フレーム(11、12)及び第1天面フレーム(13)を有する門型フレーム(10)と、第2側面フレーム(21)及び第2天面フレーム(22)を有するL型フレーム(20)と、門型フレーム(10)及びL型フレーム(20)で囲まれた内部空間に収容可能であり、開閉可能な複数の出入口が側面に形成された箱型の部屋テントとを備え、複数の出入口それぞれは、門型フレーム(10)及びL型フレーム(20)の側面に形成された複数の開口のいずれかに対面している。
木村 泰久; 平野 宏志; 柴沼 智博; 吉田 将冬; 永井 佑哉; 塙 幸雄; 周治 愛之; 會田 貴洋
南 明則*
【課題】ポート本体とグローブとを間に隙間が生じるのを適切に防止できるポートキャップを提供する。 【解決手段】ポートキャップ(20)は、取付開口(8)から突出する筒体(16)と、先端部が筒体(16)を通じてグローブボックスの内部空間に進入し、基端部が筒体(16)の外周面側に折り返されたグローブ(12)と、折り返されたグローブ(12)と筒体(16)の外周面との間を封止するOリング(13A,13B)及びクランプリング(14)とを備えるグローブポート(10)に取り付けられ、グローブ(12)の内側から筒体(16)に圧入される内筒(21)と、筒体(16)の外側を覆う外筒(22)と、内筒(21)及び外筒(22)の端部同士を接続するフランジ(23)とを備え、内筒(21)の外周面側の先端(21A)は、R面取りされている。
