Decommissioning Scenario Evaluation for Cost-Effective Demolition of Concrete Structures of Nuclear Power Plants

2018 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 16K06950
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 渡辺 直子 北海道大学, 工学研究院, 准教授 (20624711)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 小崎 完 北海道大学, 工学研究院, 教授 (60234746) ; 田中 真悟 北海道大学, 工学研究院, 助教 (90749037)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: 廃止措置 / コンクリート廃棄物 / 放射性廃棄物 / クリアランス / シナリオ評価 / コスト

Outline of Annual Research Achievements

原子力発電所の廃止措置において、大量のセメント材料が放射性廃棄物として生じることから、これらを安全かつ合理的に処理・処分することが重要となる。本研究では、原子力発電所の廃止措置により発生するコンクリート廃棄物を対象とし、廃止措置・廃棄物処分・クリアランス対象物の再利用に係るシナリオを評価するためのツールを開発することを目的とする。
平成30年度には、Particle and Heavy Ion Transport Code System (PHITS)とDCHAIN-SPのコードを用いて計算した熱遮蔽壁、生態遮蔽等のコンクリート構造物の放射化放射能濃度に基づき、放射能濃度ごとの廃棄物量の経時変化を解析した。また、硬化セメントペースト試料の空隙構造の変化が放射性核種の拡散係数、拡散の活性化エネルギーに与える影響について検討した。それらに基づき、安全貯蔵期間、廃棄物運搬費用、廃棄物受入単価等をパラメータとして廃止措置費用を算出するツールを構築し、ケーススタディを行った。
その結果、廃止措置費用には、廃棄物処分費用が大きな割合を占め、特に放射能レベルの比較的低い廃棄物及び放射能レベルの極めて低い廃棄物の処分費用が大部分であること、そのため極低レベル放射性廃棄物の輸送費用、処分単価を削減することの効果が大きいこと、クリアランス係るコストが大きいため、廃棄物を再利用に回すことの経済的なメリットがあまり大きくないことがわかった。また、放射性廃棄物処分施設が整備されない場合に関し、様々な選択肢の廃止措置費用の比較を行った結果、安全貯蔵期間を延長して対応するよりも、即時解体をし、廃棄物を保管する方が経済的なメリットがある場合があり得ることが示唆された。