拡張型スーパードラゴン多関節ロボットアームによる圧力容器内燃料デブリ調査への挑戦(委託研究); 令和2年度英知を結集した原子力科学技術・人材育成推進事業

廃炉環境国際共同研究センター; 東京工業大学*

JAEA-Review 2021-045, 65 Pages, 2022/01

JAEA-Review-2021-045.pdf:3.41MB

日本原子力研究開発機構(JAEA)廃炉環境国際共同研究センター(CLADS)では、令和2年度英知を結集した原子力科学技術・人材育成推進事業(以下、「本事業」という)を実施している。本事業は、東京電力ホールディングス株式会社福島第一原子力発電所の廃炉等をはじめとした原子力分野の課題解決に貢献するため、国内外の英知を結集し、様々な分野の知見や経験を、従前の機関や分野の壁を越えて緊密に融合・連携させた基礎的・基盤的研究及び人材育成を推進することを目的としている。平成30年度の新規採択課題から実施主体を文部科学省からJAEAに移行することで、JAEAとアカデミアとの連携を強化し、廃炉に資する中長期的な研究開発・人材育成をより安定的かつ継続的に実施する体制を構築した。本研究は、研究課題のうち、令和元年度に採択された「拡張型スーパードラゴン多関節ロボットアームによる圧力容器内燃料デブリ調査への挑戦」の令和2年度の研究成果について取りまとめたものである。本研究では、長尺の多関節ロボットアームにより、手先の位置姿勢の制御をしながら、アーム先端部の自己位置を把握しつつ炉内構造物の状況把握を行うとともに、核物質の分布状況把握を行う遠隔探査手法のアームへの実装技術を開発することを目的として、令和2年度は、模擬環境でのロボットアームの基本的動作確認、テレスコピック型多関節アーム試作、アームの構造改良としてのケーブル収納機構試作、駆動ワイヤ仕様の調査・整理、LIBSプローブの改良、マイクロチップレーザーLIBSプローブ試作、簡易型模擬アームでのプローブ可動状況把握、レーザー光焦点深度依存性・レーザー照射角度依存性調査、単一成分系模擬試験体の試作、簡易分光光学系システム改良、超音波センサの耐放射線性評価、アレイ型空中超音波センサ試作・音圧分布-指向性把握、センサ仕様整理、小型超音波送受信系改良、超音波液体適用性評価、SfM技術・超音波計測技術による形状再構成の相互補完技術の基礎開発などを行い、本報告書にとりまとめた。

Development and application of the 3D Air Dose Rate Evaluation System (3DADRES)

Kim, M.; Malins, A.; 町田 昌彦; 斎藤 公明; 長谷川 幸弘*; 柳 秀明*

no journal, , 

A priority after nuclear accidents is reducing radiation exposures for people living in long-term contaminated areas. An important contributor to radiation doses is external exposure to gamma rays from radioactive Cs and Cs. External exposure levels depend on the amount and distribution of Cs and Cs in the environment, the attenuation of gamma rays by matter, and the characteristic locations where people tend to spend time during their daily lives. Understanding and minimizing radiation exposures therefore requires good models connecting the distribution of Cs and Cs in the environment with gamma radiation dose rates in the air. The 3D Air Dose Rate Evaluation System (3D-ADRES) was developed in response to this issue. The main application of 3D-ADRES is for creating 3D models of locations in Fukushima Prefecture which are suitable Particle and Heavy Ion Transport code System (PHITS) radiation transport simulations. 3D-ADRES takes remote sensing data, such as satellite and aerial orthophotos, and digital elevation and surface models (DEM & DSM), and presents users with an interface for creating multi-faceted models of target sites. DEM data are used for creating a topographic model of the land surface. DSM data and the orthophotos are used for adding buildings and trees to the model, and for classifying different types of land surface, e.g. paved, soil and forest areas. Users are then able to set flexibly the amount of Cs and Cs within different areas and objects in the model.

福島第一原子力発電所事故後の木造家屋内外の空間線量率分布の特徴について

Kim, M.; Malins, A.; 町田 昌彦; 吉村 和也; 吉田 浩子*; 斎藤 公明

no journal, , 

帰還住民が長く滞在する家屋において、家屋内外の空間線量率分布の特徴を明らかにすることは、住民の外部被ばく評価において重要な情報源になる。本研究では、3D-ADRESを活用してシミュレーションより、家屋内の放射線場はどの要因で構成されているかを把握することを最終目標に、連続測定が可能なプロッターを用いて家屋内外の詳細な空間線量率測定を行った。対象地域は飯舘村、浪江町の家屋とし、連続測定を行った結果、家屋内外の典型的な空間線量率の分布が得られた。