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 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 16K06053
• 研究機関: 新潟工科大学
• 研究代表者: 小林 義和 新潟工科大学, 工学部, 准教授 (60277390)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2019-03-31
• キーワード: 廃炉 / 加工 / ハツリ

研究実績の概要

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。

現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

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．

今後の研究の推進方策

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。

次年度使用額が生じた理由

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。

次年度使用額の使用計画

平成２９年度の装置部品の購入費に充当する。