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特集記事
特集記事「原子燃料サイクル」(1)「原子燃料サイクルの特集にあたって」
著者:
石原 準一
発刊日:
公開日:
日本保全学会第 16回学術講演会は、 2019年7月24日(水) ~26日(金)の 3日間、青森市にて開催されました。開催報告の詳細は、「保全学」 2019年 9月号に掲載されておりますが、今回の学術講演会を成功裡に開催できましたことにつきまして、現地実行委員長として、講演された皆様、参加された皆様、後援頂きました多くの皆様に深く感謝申しあげます。今回の学術講演会が青森県および我が国の原子力施設の前進に寄与することを願ってやみません。さて、原子燃料サイクルは言うまでもなく、わが国の将来のエネルギーの確保と資源の有効利用および地球温暖化対策を担う極めて重要な存在であります。原子燃料サイクルの中核である六ヶ所再処理施設については、現在、新規制基準適合性審査の大詰めを迎えており、しゅん工に向けて様々な取組みが行われていることから、この取組みについて本稿で紹介します。...
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特集記事
特集記事「原子燃料サイクル」(2)「六ヶ所再処理施設の現状について」
著者:
津幡 俊所
発刊日:
公開日:
エネルギー資源に乏しい我が国では、海外からの化石資源の依存度を下げるとともに、地球温暖化対策に向けて二酸化炭素排出量を低減するため、安全確保を大前提として、原子力エネルギーの利用を進めることを基本方針としている。 原子力発電所で使用されている使用済燃料の中にはまだ使えるウランや新たに生成されたプルトニウムがあり、これを再処理して繰り返し使う『原子燃料サイクル』を確立することにより、エネルギーの長期的な安定確保が可能になる。さらに、放射性廃棄物を管理する設備も含めて、一つにつながった環(サイクル)が完結する。 現在、当社では、「ウラン濃縮工場」、「高レベル放射性廃棄物貯蔵管理センター」、「低レベル放射性廃棄物埋設センター」の三施設を操業している。また、原子燃料サイクルの要となる「再処理工場」については、その一部である使用済燃料受入れ・貯蔵施設を先行操業し、その他の施設は建設段階(試験運転中)にある。さらに、ウラン・プルトニウム混合酸化物燃料の加工を行う「 MOX 燃料工場」が建設段階(工事中)にある。 再処理工場に続いて MOX燃料工場が操業すると、ウラン濃縮から再処理、 MOX燃料加工、廃棄物管理までの環(サ...
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特集記事
特集記事「原子燃料サイクル」(5)「六ヶ所再処理施設の新規制基準に係る適合性審査の概要」
著者:
有澤 潤
発刊日:
公開日:
六ヶ所再処理施設は、国内唯一の商用再処理施設であり、新規制基準対応として、 2014年 1月 7日に事業変更許可を申請し、その後の補正を経て、現在は審査の終盤に差し掛かっている。新規制基準対応では、施設の安全性を向上させるために、落雷、内部火災、外部火災等への対策の強化を図るとともに、地震、竜巻、火山、溢水等への対策を追加している。さらに、設計上定める条件より厳しい条件により発生する可能性がある事故(以下、「重大事故」という。)に対して対策を追加している。本報では、現在行われている適合性審査の概要について述べる。...
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特集記事
特集記事「原子燃料サイクル」(6)「蒸発乾固進展時の挙動及び重大事故等対処設備の設計条件」
著者:
瀬川 智史
発刊日:
公開日:
六ヶ所再処理施設は、青森県六ヶ所村に位置している。再処理施設は、使用済燃料をせん断・溶解し、溶解液からウラン及びプルトニウムを分離・精製した後、製品となる MOX粉末を製造する工程、および、ウラン及びプルトニウム以外の核分裂生成物をガラス固化する工程から構成される(図 1参照)。こうした工程の特徴から、再処理施設において扱う放射性物質は、広範な工程に分散して存在し、多種多様で、事故影響も様々な事故の発生が想定される。 使用済燃料をせん断・溶解し、 MOX粉末又はガラス固化体を製造するまでの間は、放射性物質は硝酸に溶解された状態で存在し、その溶液は放射性物質が有する崩壊熱により発熱する。再処理施設では、これらの溶液を複数の貯槽に貯蔵しており、特に発熱量の大きい溶液を保持する貯槽には、溶液を冷却するための冷却コイル又は冷却ジャケットが備え付けられており、これにより常時水冷している。 この冷却機能が、地震、長時間の全交流動力電源の喪失又は冷却水を循環するためのポンプ等の動的機器の多重故障を原因として喪失し、代替する措置が講じられない場合には、貯槽に内包する溶液が有する崩壊熱により溶液の温度が上昇し、沸騰に至ることで...
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特集記事
特集記事「原子燃料サイクル」(8)「水中のステンレス製構造物に対する高信頼度の水中レーザ溶接保全工法の開発」
著者:
浜田 泰充
発刊日:
公開日:
再処理工場の使用済燃料貯蔵プールは、内面に施工された厚さ 4 mmまたは 6 mmのステンレス鋼製内張り(以下、「ライニングプレート」と称する)により内部のプール水を保持して、原子力発電所から受入れた使用済燃料を安全に貯蔵している。それらのライニングプレートは溶接により接合されており、その溶接線全長は、国内初の商業用再処理工場である六ヶ所再処理工場の場合、約 13 kmにも及ぶ。 Fig.1に六ヶ所再処理工場の使用済燃料貯蔵プールの構造を示す。また、 Fig.2にライニングプレートの断面構造を示す。 それらのライニングプレートに対して恒久的な保全を行うための手段として、水中環境下で溶接施工を行う工法及び装置の開発が必要となっている。保全対象箇所の特性として、使用済燃料の冷却維持のため、最大水深 12 mの環境下での水中保全が必須であること、保全対象箇所がクラック等でライニングプレートを貫通している場合、ライニングプレートの表面と裏面の間で水圧と大気圧の圧力差(以下、「差圧」という)が発生することがあげられる。 水中環境下での溶接法(以下、「水中溶接法」と称する)は、乾式法と湿式法に大別できる [1]。 乾式法...
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特集記事「原子燃料サイクル」(9)「電磁誘導法による肉厚測定技術の開発」
著者:
下川原 茂
発刊日:
公開日:
再処理施設のセル内には加熱ジャケットが付属している二重缶構造容器が設置されており、厳しい腐食環境下にあることから、腐食評価を行う為、遠隔による二重缶構造の容器内側の肉厚測定が可能な保全技術を必要としている。そこで、既存技術である渦流探傷法を応用した電磁誘導法による肉厚測定センサを開発し、二重缶構造容器の内缶の肉厚測定技術の研究開発を行ってきた。 開発にあたり、先ずは電磁誘導法による肉厚測定センサの開発を行い、外缶厚さ 30mm、内缶厚さ 35mmの二重缶構造容器の内缶厚さを測定できることを確認している。肉厚測定センサの開発について、一定の成果が出たことから、現在は肉厚測定センサを再処理施設セル内に搬出入させる導入装置、セル内に搬出入する際に必要な遮蔽装置、セル内に搬入された肉厚測定センサを二重缶構造容器下部にアクセスさせ、容器にセンサを押し付けるためのアクセス装置の開発に着手しており、概念設計、要素試験の一部の成果が纏まったことから、その成果を発表する。...
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特集記事
特集記事「原子燃料サイクル」(3) 世界の再処理工場
著者:
松田 孝司, Takashi MATSUDA
発刊日:
公開日:
これまでに世界各国で数多くの再処理施設が建設されてきた。それらの中には、現在操業中のものだけでなく、既に運転を停止したもの、当初から目的を変更して使用中のもの、完工したもののホット運転には至らず閉鎖されたもの、さらには種々の理由により建設が中止あるいは中断されたものがある。第 1表にこれらの再処理施設を国別に表示する。[1]~[9],[11],[13]~[21] 2019年現在、原子力発電所で発生した使用済燃料の再処理を自国内で実施している国は、日本(六ヶ所再処理建設中)、フランス、英国( 2020年までマグノック燃料処理)、ロシア、インド、中国である。...
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特集記事
特集記事「原子燃料サイクル」(4) 日本原燃における是正処置プログラム (CAP)の現状について
著者:
田村 陽一,  Yoichi TAMURA
発刊日:
公開日:
日本原燃では、安全性を向上させるための活動として、是正処置プログラム( Corrective Action Program System以下 CAPシステムという)の導入を進めている。 CAPシステムは、 2020年度から施行される新検査制度に基づく活動の柱の一つであり、日本原燃では 2018年度より試運用を始めている。 本稿では、現在行っている日本原燃の CAPシステムの概要について述べる。...
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特集記事
特集記事「原子燃料サイクル」(7) 埋込金物に対する AEセンサを用いた打音検査の効率化に向けた取組み
著者:
三浦 進, Susumu MIURA
発刊日:
公開日:
日本原燃株式会社再処理施設において、 2015年 8月に一般共同溝の蒸気配管を支持する埋込金物(図 1参照)に浮き上がりが発見され、調査の結果、ジベルが欠損しており不適切な施工であることが判明した 1。埋込金物の不適合事象の対応として再処理施設の埋込金物数量約 52.8万枚を調査した結果、適切な施工記録が確認された埋込金物と点検対象外の埋込金物の合計が約 35.2万枚、残り 17.6万枚については施工記録が不十分であるため、現品点検による健全性評価が必要と判断した。現品点検では、ジベルの欠損を確認する方法として超音波探傷( UT)検査を実施し、その結果、一般共同溝の UT検査結果では規格外の埋込金物が約 200 枚確認された 1。一方で、 UT検査では埋込金物のジベル直上にセンサを設置し測定する必要があるが、耐震サポート等が設置されていることから、 UT検査用のセンサをジベル直上に配置できず、 UT検査できないジベルが多数存在している。これらの UT検査できないジベルについては、欠損していない事を証明できないため、著者らは AE(Acoustic Emission)センサを用いた打音検査(以下では AE打音検...