原子炉格納容器内の燃料デブリ解体を目的とした小型水中ハツリ装置の開発

2016 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 16K06053
• Research Institution: Niigata Institute of Technology
• Principal Investigator: 小林 義和 新潟工科大学, 工学部, 准教授 (60277390)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: 廃炉 / 加工 / ハツリ

Outline of Annual Research Achievements

現在、福島第一原発は廃炉に向けて様々な作業が行われている。その中でも燃料デブリの解体は重要な廃炉作業の工程の一つである。現在進められている燃料デブリ解体の研究としては、レーザー技術を応用する方法がある。しかしこの方法では、燃料デブリが粒状となって格納容器内に飛散して水を汚染にしまう。また、加工装置自体も大型かつ複雑なものとなり、高い放射線量下における装置の設置、メンテナンスなどの運用面も心配される。そこで本研究では、一般的にコンクリートの解体工事で用いられているハツリ装置を応用したシンプルな加工装置を開発し、燃料デブリの加工を行う。このハツリ装置は排水ポンプにより水を吸い上げることによる水流を動力源とした小型の装置である。
平成２８年度はハツリ装置の設計および試作を行った。ハツリ装置は水を効率よくタービン内に取り込めるように取り込み口形状を工夫し、装置全体は圧力容器内に散乱すると考えられる部材を避けてデブリまで到達できるようになるべく小型化させた。試運転ではタービンが回転し、ラチェット機構による加工工具の振動は確認したが，被削材の加工までには至らなかった。回転トルクの不足が主な原因と考えられるが、工具先端の形状の検討も必要である。次年度に装置の仕様を見直すなどして加工実験を行う予定である。また、冠水した格納容器内を想定した実験環境をドラム缶を使い試作した。そこでは、加工状況をビデオカメラで撮影でき、そのデータを用い加工状況を詳細に検討する。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

装置の設計・試作および試運転までできたので初年度の目標はクリアしている．

Strategy for Future Research Activity

次年度以降は実験を繰り返し、装置の改良を行うステージなので、実験で得られるデータを解析し、それを装置の改良に生かすことが期待される。実験環境のセッティングやデータ収集・解析にも時間がかかるため、迅速な行動が必要となる。

Causes of Carryover

仕様変更によって、申請時と購入時の実験および装置部品の違いが発生したことで、購入価格に違いが出た。

Expenditure Plan for Carryover Budget

平成２９年度の装置部品の購入費に充当する。