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爲田 惟斗; 佐野 恭平; 高野 祐吾*; 山本 昌彦; 中崎 和寿; 秋山 和樹
JAEA-Technology 2026-004, 27 Pages, 2026/05
JAEA-Technology-2026-004.pdf:3.18MB
東海再処理施設の高放射性固体廃棄物貯蔵庫(HASWS)では、再処理工程から発生した高放射性固体廃棄物を貯蔵しており、HASWSを構成する設備のうち、湿式セル(ハル貯蔵庫)では使用済燃料をせん断・溶解して残った燃料被覆管(ハル)・燃料端未部(エンドピース)等を収納したハル缶、使用済みのフィルタ類・汚染機器類を貯蔵している。HASWSに貯蔵している廃棄物の取出しに向け、英国の廃止措置において使用実績がある水中ROVと、海洋分野において海底に沈んだ物品の浮上げや運搬に用いられる水中リフタを活用することを検討しており、2022年度及び2023年度にモックアップ試験を実施し、水中ROVと水中リフタによる廃棄物の取出し方法の成立性を確認した。本報告では、より安全かつ確実な廃棄物の取出しに向けて、水中ROV付属ケーブル、廃棄物把持用グラブ、水中ROV取扱い用回収吊具、水中リフタ、水中ROV操作用カメラそれぞれについて改善を施し、操作性向上に係るデータを取得した。水中ROV付属ケーブルについては、ケーブル後方に浮きを装着し、水中ROVにかかるケーブルの重量負荷を軽減することで前傾操作がし易くなり、水中ROVの姿勢安定性が向上した。廃棄物把持用グラブについては、水中リフタ(グラブ式)に用いるグラブの爪先端に治具を取り付け、ハル缶の直径に対する爪先端の接触位置の深さを約60%に増強することで、ハル缶の把持安定性が向上した。水中ROV取扱い用回収吊具については、水中リフタ(吊具式)の回収吊具リングの大きさを従前の
8cmから15cmに変更することで、リングの把持に要する時間の短縮が図られ、回収吊具へのアクセス性が向上した。水中リフタについては、内部構造を変更した水中リフタ(チューブ内蔵型、気室分割型)を用いることで、微細な空気量の調整や、浮き部が折れ曲がることによる空気の流路の閉塞が改善され、水中リフタの給排気の安定性が向上した。水中ROV操作用カメラについては、セル内の低照度環境下において、廃棄物取出し作業を俯瞰する水中ROV操作用カメラ近傍にライトを追加で設置することにより、セル内の照度が確保されケーブル類の視認性の向上が図られた。
大久保 尚登; 小川 剛; 浅田 衛*; 福島 学*; 中島 優子*; 照沼 浩明*; 高谷 暁和; 中崎 和寿; 山本 昌彦
日本保全学会第21回学術講演会要旨集, 4 Pages, 2025/07
近年、3Dレーザースキャナーを用いた施設のアズビルト化等が注目されている。本検討では、ステンレス鋼や複雑な構造で配管等が配置されている核燃料取扱施設における3Dレーザースキャナーによる測定方法を考案し、点群データを取得してアズビルト化を試みた。測定結果は、設計図との照合を通じ、現況を把握した。本測定法による施設の3Dアズビルト化については、廃止措置における計画立案・調整等への展開が期待できる。
中村 博文; 永井 俊尚; 須藤 俊幸; 小坂 一郎; 中崎 和寿; 須藤 真也; 中村 友隆; 中林 弘樹; 林 直人; 角田 大作
JAEA-Technology 2008-077, 276 Pages, 2008/12
JAEA-Technology-2008-077.pdf:25.66MB
日本原子力研究開発機構では、高速増殖炉サイクルの実用化を目指した研究開発として、「高速増殖炉サイクル実用化研究開発(FaCTプロジェクト)」を2007年度より実施している。再処理システムの研究開発においては、要素技術開発成果に基づき工学規模ホット試験を実施して革新的技術やシステム,プラントに関する性能,運転・保守等に関する実証データを提示するとともに、得られた技術的知見を実証施設の設計に反映することを計画している。本報告書は、上記の先進湿式法再処理システムについて工学規模ホット試験を行うための施設に関する設計検討の中間報告である。本報告書では、試験施設の設計成果に加えて、工学規模ホット試験の位置づけ,試験施設に求められる要求仕様や施設基本計画についても整理を行った結果も取りまとめた。また、本書では検討の幅を広げるために実施した幾つかのケーススタディの結果についても示した。
中崎 和寿; 守川 洋; 山下 照雄; 捧 賢一; 中島 正義
no journal, ,
高度化ガラス固化溶融炉の白金族元素抜き出しに適した炉底構造及び運転条件に資するため、炉底傾斜面上に堆積した白金族元素を含む高粘性ガラスの流動に関するモデル式を整理し、流動速度に影響を及ぼす因子(傾斜角度,降伏応力,残留粘度)をパラメータとして感度解析を行い、その影響度について評価した。
中崎 和寿; 高谷 暁和; 加藤 淳也; 小林 正宏; 松村 忠幸; 新妻 孝一; 藤原 孝治
no journal, ,
ガラス固化技術開発施設(TVF)では、ガラス溶融炉の炉内構造物の形状及び侵食量を遠隔操作で計測する炉内計測技術の開発を行っている。本報告では、開発した形状計測装置を用いて取得したデータを3次元的に可視化するデータ処理方法について述べるとともに、高線量のホット環境下にあるTVFガラス溶融炉に適用し、電極表面の侵食量分布を評価した結果について報告する。
加藤 淳也; 中崎 和寿; 高谷 暁和; 松村 忠幸; 新妻 孝一; 小高 亮; 藤原 孝治
no journal, ,
ガラス固化技術開発施設(TVF)における現行のガラス溶融炉(2号炉)は、1号炉の経験を踏まえて定期的に炉内点検を行い、炉内構造物(主電極及び耐火物)の侵食状況を確認しながら運転を行う計画である。このため、炉内構造物の侵食状況を定量的に把握することを目的に、炉内構造物の表面形状をレーザ光を用いて計測する形状計測装置の開発し、さらに計測データから侵食量を評価するプログラムの開発を行った。開発した計測システムを用いてガラス固化技術開発施設(TVF)のガラス溶融炉へ適用し、炉内構造物の侵食量及び侵食量分布を把握することができた。
角田 弘貴; 腰越 広輝; 桑原 拓己; 佐野 恭平; 山本 昌彦; 中崎 和寿; 秋山 和樹
no journal, ,
TRPにて発生する低放射性廃棄物(液体廃棄物および固体廃棄物)を安全かつ適切に処理するため「低放射性廃棄物処理技術開発施設(LWTF)」の整備を進めている。液体廃棄物の処理にあたっては、環境影響の観点から廃液に含まれる硝酸イオン(硝酸根)を取り除いた上でセメント固化する必要があり、「硝酸根分解設備」の設置を計画している。当該設備の設置に先立ち、設備の安定・安全稼働に必要な性能確認を目的として、実機と同規模の設備を用いた「実証プラント規模試験」を実施した。実証プラント規模試験は、スケールアップの影響、安定運転、運転条件変動による影響等の項目に大別し実施した。本件では、試験の全体概要及びスケールアップの影響確認として行った攪拌性能、温度保持性能に関して報告する。また、試験の結果、実施した条件範囲においてスケールアップによる有意な影響は認められず、所定の性能を維持できることを確認したため報告する。
佐野 恭平; 爲田 惟斗; 山本 昌彦; 中崎 和寿; 秋山 和樹
no journal, ,
水中ROV(Remotely Operated Vehicle)及び水中リフタ(廃棄物把持用グラブ、水中ROV取扱い用回収吊具含む)を用いて、HASWSに貯蔵している廃棄物を取り出すための検討を進めている。これまでの試験において、実環境を模擬した状況で水中ROV及び水中リフタを用いた廃棄物取出しに係る一連の作業(廃棄物に付属するワイヤの切断、廃棄物の移動、廃棄物への回収吊具の取付け)が実施可能であることを確認した。当該結果を踏まえ、安全性、作業性及び保守性等の観点から、本取出し方法の総合評価を実施した。評価結果より、各評価項目に対していずれも適用可能であることを確認し、水中ROVと水中リフタを用いた取出し方法は、HASWSからの廃棄物取出しに向けて有効な手段の一つであると評価した。
桑原 拓己; 角田 弘貴; 腰越 広輝; 佐野 恭平; 山本 昌彦; 中崎 和寿; 秋山 和樹
no journal, ,
LWTFにて処理する液体廃棄物に関して、環境影響の観点から硝酸根分解設備の導入を進めている。成立性及び安全性確認のため、実機と同規模の設備を用いた実証プラント規模試験を実施し、硝酸根分解挙動を確認した。本試験では、実機と同様の運転条件で、硝酸根分解を3バッチ連続で実施した。各バッチにおける硝酸根分解率の経時変化を把握するとともに、連続運転プロセスの成立性・安全性を評価した。その結果、すべてのバッチにおいて目標とする硝酸根分解率を達成し、安定した処理性能が得られることを確認した。また、一連の運転操作は実機設計に基づくタイムチャート通りに実施可能であることを確認した。一方で、試験過程において微量の水素発生が認められたため、その発生メカニズムについて考察及び検証を行った。本件では、これらの試験結果の詳細を報告するとともに、当該現象の発生要因について論じる。
腰越 広輝; 桑原 拓己; 角田 弘貴; 佐野 恭平; 山本 昌彦; 中崎 和寿; 秋山 和樹
no journal, ,
LWTFにて処理する液体廃棄物に関して、環境影響の観点から硝酸根分解設備の導入を進めている。成立性及び安全性確認のため、実機と同規模の設備を用いた実証プラント規模試験を実施し、硝酸根分解挙動を確認した。本試験では、運転条件の変動が硝酸根の分解率や安全性に与える影響を確認するため、実機において使用を想定している計装類の測定誤差を考慮し、計器誤差の範囲内で廃液温度および廃液濃度、ならびに還元剤供給速度をパラメータとして試験を実施した。試験前は、廃液温度が低下した場合は反応副生成物の増加、廃液濃度が増加した場合及び還元剤供給速度を低下させた場合は硝酸根分解に必要な時間の増加を想定していた。試験結果より、想定通りの結果が得られ、何れの変動条件においても目標分解率を達成していることを確認した。本件では、これらの結果について詳細に報告する。
守川 洋; 山下 照雄; 中島 正義; 中崎 和寿; 捧 賢一
no journal, ,
高度化ガラス固化溶融炉の白金族元素抜き出しに適した炉底構造及び運転条件に資するために、炉底傾斜面上に堆積した白金族元素を高濃度に含む高粘性ガラスの流動に関するモデル式を整理し、流動速度に影響を及ぼす因子(傾斜角,降伏応力,残留粘度)をパラメータとした感度解析を行い、その影響度について評価した。
山下 照雄; 正木 敏夫; 中島 正義; 中崎 和寿; 豊嶋 幹拓
no journal, ,
高レベル放射性廃液のガラス固化溶融炉の長寿命化を図ることを目的とした目標炉壁温度について、必要な熱バランス条件を小型炉試験装置と計算コードにより検討した。
爲田 惟斗; 佐野 恭平; 山本 昌彦; 中崎 和寿; 秋山 和樹
no journal, ,
TRP内のHASWSの廃止措置では、英国の廃止措置で使用実績のある水中ROVと、海底からの物品の引上げ・運搬に使用されている水中リフタを用いて、湿式セル内に貯蔵しているハル缶等の廃棄物を取り出す方法を検討している。当該取出し方法に関して、モックアップ試験を通じて成立性を確認している。一方、廃棄物を移動する際に水中リフタ内の空気を排気できず、ハル缶の浮下げが困難となる事象を確認したため、より安全かつ確実な廃棄物の取出しに向けて、水中リフタの改善を図った。具体的には、水中リフタ内部の空気を均一に吸排気する構造とした2種類の水中リフタを用意し、ハル缶の浮上げ・浮下げを行う試験、水中ROVと組み合わせてハル缶を移動する試験等を実施した。その結果、繰り返しハル缶の浮上げ・浮下げを行う過程において、排気が不可能となる事象は見られず、改善の有効性を確認し、廃棄物取出し作業の操作性の向上が図られた。
中崎 和寿
no journal, ,
東海再処理施設のガラス固化技術開発施設(TVF: Tokai Vitrification Facility)は、高放射性廃液のガラス固化に関する技術をプラント規模で実証する施設であり、模擬の廃液及び実際の高放射性廃液を用いた試運転を経て、これまでに247本のガラス固化体を製造した。本講演では、TVFの運転実績と溶融炉の運転性の向上を目指して開発してきた溶融炉運転、設計(改良)、解体、保守にわたる技術の概要を紹介する。
中崎 和寿; 須藤 俊幸; 小坂 一郎; 福島 学*
no journal, ,
高速炉燃料再処理施設(先進湿式法を採用した再処理施設)における経済性を考慮した合理的な機器設計及び建家配置設計に資するため、種々の臨界安全対策について貯槽類の制限寸法の変化を指標としてその特性を検討した。評価体系は、集合体,U/Pu混合溶液,Pu溶液とし、形状としては、円筒,平板,円環等を対象とし、Gd中性子吸収材の使用,燃焼により生成するFPの中性子吸収効果,Pu富化度の変化,臨界管理上の形態の違い,制限濃度臨界安全管理への変更等を考慮した場合の効果について検討し、その特性を把握した。高速炉燃料再処理施設の貯槽類の制限寸法を拡大する方策としては、Gd中性子吸収材の使用と燃焼により生成するFPの中性子吸収効果を考慮することが有効であるという結果を得た。また、Pu同位体組成の違いによる影響として、臨界設計条件とする核分裂性Pu及びPu
割合によって制限寸法を拡大できることがわかった。