OECD/NEA/CSNIでのデブリ分析 - 版の履歴

Kurata Masaki: /* デブリサンプルの分配 */

2025-12-10T03:24:44Z

デブリサンプルの分配

← 古い版		2025年12月10日 (水) 12:24時点における版
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	<span style="color:blue">'''<big>参考：[[コアボーリングサンプルの分析データ]]</big>'''</span>		<span style="color:blue">'''<big>参考：[[コアボーリングサンプルの分析データ]]</big>'''</span>
			[[ファイル:ボーリングサンプル 1.png\|サムネイル\|400x400ピクセル\|'''<big>図１　コアボーリングサンプルの採集位置 [6]</big>''']]

	== デブリサンプルの分配 ==		== デブリサンプルの分配 ==
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	==== 上部クラスト層 ====		==== 上部クラスト層 ====
			[[ファイル:ボーリングサンプル 10.png\|サムネイル\|500x500ピクセル\|'''<big>図２　上部クラスト層でのセラミック相への金属相の侵入 [8]</big>''']]
	* 本プロジェクトにおいて、６個のサンプル分析が行われた。		* 本プロジェクトにおいて、６個のサンプル分析が行われた。
	* 金属相とセラミック相の混合物で形成されていた。		* 金属相とセラミック相の混合物で形成されていた。
	* セラミック相のクラック中に、金属相が侵入した痕跡が見られた（'''図２'''参照）[2]。#まず、セラミック相が形成され、その後で、上部ルースデブリ側から金属メルトが侵入したと推定された。		* セラミック相のクラック中に、金属相が侵入した痕跡が見られた（'''図２'''参照）[2]。#まず、セラミック相が形成され、その後で、上部ルースデブリ側から金属メルトが侵入したと推定された。
	* セラミック相は、多くの領域で、Uリッチ相とZrリッチ相への相分離が見られた。わずかにスピネル相が同定された。		* セラミック相は、多くの領域で、Uリッチ相とZrリッチ相への相分離が見られた。わずかにスピネル相が同定された。
	* Uリッチ相とZrリッチ相は、それぞれ他方の元素を約10%含有していた。結晶構造は、Uリッチ相が立方晶、Zrリッチ相が正方晶か単斜晶であり、UO<sub><small>2</small></sub>-ZrO<sub><small>2</small></sub>二元系状態図（'''図３'''）と整合していた[7]。		* [[ファイル:VIP 21.png\|サムネイル\|520x520ピクセル\|'''<big>図３　UO</big><sub><small>2</small></sub><big>-ZrO</big><sub><small>2</small></sub><big>疑似二元系状態図 [7]</big>''']]Uリッチ相とZrリッチ相は、それぞれ他方の元素を約10%含有していた。結晶構造は、Uリッチ相が立方晶、Zrリッチ相が正方晶か単斜晶であり、UO<sub><small>2</small></sub>-ZrO<sub><small>2</small></sub>二元系状態図（'''図３'''）と整合していた[7]。
	* 金属相中では、複数の合金相が同定された。		* 金属相中では、複数の合金相が同定された。
	* Ag-In合金は他相とは別に存在しており、Cdはほとんど失われていた。#Cdは選択的に蒸発したと推定された。		* Ag-In合金は他相とは別に存在しており、Cdはほとんど失われていた。#Cdは選択的に蒸発したと推定された。
	* Fe-Ni-Sn合金相が多く検出された。Snは酸化Zrから分離し、金属相側に移行したと推定された。#このことから、炉心部でのデブリ中の酸素ポテンシャルはFe/FeO平衡の付近にあると推定された。		* Fe-Ni-Sn合金相が多く検出された。Snは酸化Zrから分離し、金属相側に移行したと推定された。#このことから、炉心部でのデブリ中の酸素ポテンシャルはFe/FeO平衡の付近にあると推定された。
	* 一部で、Ni<sub><small>3</small></sub>Sn<sub><small>2</small></sub>~~合金が同定された（'''図４'''参照）~~[2]。#この金属間化合物は、<1500Kで安定に存在する相であり、その温度域である程度の時間保持されたと推定された。		* 一部で、Ni<sub><small>3</small></sub>Sn<sub><small>2</small></sub>合金が同定された[2]。#この金属間化合物は、<1500Kで安定に存在する相であり、その温度域である程度の時間保持されたと推定された。
	* 中性子線回折では、一部にγ-Fe,Ni相が検出された、。#この相は、<1700Kで安定に存在する相であり、その温度域である程度の時間保持されたと推定された。		* 中性子線回折では、一部にγ-Fe,Ni相が検出された、。#この相は、<1700Kで安定に存在する相であり、その温度域である程度の時間保持されたと推定された。
	* Fe-Ni-Sn合金中に、FP由来と思われるRuが検出された。		* Fe-Ni-Sn合金中に、FP由来と思われるRuが検出された。
	* 一方で、構造材成分のCrは、金属相側ではほとんど検出されず、酸化物側に移行し、主にスピネルとして同定された。		* 一方で、構造材成分のCrは、金属相側ではほとんど検出されず、酸化物側に移行し、主にスピネルとして同定された。
	* Ag,In,Ni,Snは、ほぼすべて金属相側で検出された。Feは金属、セラミックの双方で検出された。		* Ag,In,Ni,Snは、ほぼすべて金属相側で検出された。Feは金属、セラミックの双方で検出された。
	* '''Ellingham図'''を参照すると（'''図５'''）[2]、燃料溶融が進んだと考えられる1200～2000℃の範囲で、酸素ポテンシャルが、-150kJ/mol（2273K、Sn/SnO2平衡）～-500kJ/mol（1473K、Cr/Cr2O3平衡）の範囲にあったと推定された。		* [[ファイル:VIP 29.png\|サムネイル\|478x478ピクセル\|'''<big>図４　TMI-2事故時の圧力容器内の酸素ポテンシャルの評価 [2]</big>''']]'''Ellingham図'''を参照すると（'''図４'''）[2]、燃料溶融が進んだと考えられる1200～2000℃の範囲で、酸素ポテンシャルが、-150kJ/mol（2273K、Sn/SnO2平衡）～-500kJ/mol（1473K、Cr/Cr2O3平衡）の範囲にあったと推定された。

	==== 溶融凝固層 ====		==== 溶融凝固層 ====
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	==== 下部クラスト層 ====		==== 下部クラスト層 ====

	* 本来形状を維持した燃料ペレットの周辺に金属の溶融凝固物が堆積していた（'''図６'''）[2]。		* 本来形状を維持した燃料ペレットの周辺に金属の溶融凝固物が堆積していた（'''図５'''）[2]。
	* Zry被覆管はほとんど失われていたが、しばしば、ZrO<sub><small>2</small></sub>酸化皮膜が残留していた。		* Zry被覆管はほとんど失われていたが、しばしば、ZrO<sub><small>2</small></sub>酸化皮膜が残留していた。
	* 金属の溶融凝固物の主成分は、Ag-In-Cd（Cdはほとんど喪失）、構造材（SS、インコネル）、Zry中のSnなどであった。		* 金属の溶融凝固物の主成分は、Ag-In-Cd（Cdはほとんど喪失）、構造材（SS、インコネル）、Zry中のSnなどであった。
193行目:		194行目:
	* 金属相内に、Cr<sub><small>2</small></sub>O<sub><small>3</small></sub>が球状に析出していた。また、Cr-Fe-Ni酸化物（おそらくスピネル）、UO<sub><small>2</small></sub>やZrO<sub><small>2</small></sub>（わずかにFe,Ni酸化物を含む）が検出された。		* 金属相内に、Cr<sub><small>2</small></sub>O<sub><small>3</small></sub>が球状に析出していた。また、Cr-Fe-Ni酸化物（おそらくスピネル）、UO<sub><small>2</small></sub>やZrO<sub><small>2</small></sub>（わずかにFe,Ni酸化物を含む）が検出された。
	* 金属相のマトリックスは66wt%Fe-33wt%Niであった。一部にNi<sub><small>3</small></sub>Sn化合物が析出していた。		* 金属相のマトリックスは66wt%Fe-33wt%Niであった。一部にNi<sub><small>3</small></sub>Sn化合物が析出していた。
	* 一部に、Ag-In合金が析出していた。		* [[ファイル:ボーリングサンプル 19.png\|サムネイル\|500x500ピクセル\|'''<big>図５　下部クラスト層の断面金相写真 [8]</big>''']]一部に、Ag-In合金が析出していた。

	==== 下部プレナムデブリ ====		==== 下部プレナムデブリ ====
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	[7] UO2-ZrO2状態図		[7] UO2-ZrO2状態図

			[8] D.W. Akers et al., TMI-2 Core Bore Examinations, vol. 1, GEND-INF-092, 1990.

Kurata Masaki: /* 溶融凝固層 */

2025-12-09T07:41:46Z

溶融凝固層

差分を表示

Kurata Masaki: /* デブリサンプル分析結果のまとめ */

2025-12-09T06:32:30Z

デブリサンプル分析結果のまとめ

差分を表示

Kurata Masaki: /* 炉心物質の溶融現象のまとめ */

2025-12-09T05:36:06Z

炉心物質の溶融現象のまとめ

@@ 34行目: / 34行目: @@
 == 炉心物質の溶融現象のまとめ ==
 {| class="wikitable"
 |+<big>'''表１　TMI-2サンプルリスト（各機関への分配）[2]'''</big>

2025年12月9日 (火) 05:04にKurata Masakiによる

2025-12-09T05:04:03Z

← 古い版		2025年12月9日 (火) 14:04時点における版
20行目:		20行目:
	* 炉心周辺や炉心化部に残留した燃料棒中の被覆管形状が維持されている部分では、内部で燃料ペレット形状が維持され、希ガス以外のFPが保持されていた。		* 炉心周辺や炉心化部に残留した燃料棒中の被覆管形状が維持されている部分では、内部で燃料ペレット形状が維持され、希ガス以外のFPが保持されていた。
	* 下部ヘッドやLCSAは、溶融デブリと接触したが、溶融デブリがスラリー状の状態であったことなどにより、大きく損傷することなく強度をが保持された。		* 下部ヘッドやLCSAは、溶融デブリと接触したが、溶融デブリがスラリー状の状態であったことなどにより、大きく損傷することなく強度をが保持された。
	'''<big>参考：[[VIP（Vessel Investigation Project）プロジェクト\|VIPプロジェクト]]</big>'''		<span style="color:blue">'''<big>参考：[[VIP（Vessel Investigation Project）プロジェクト\|VIPプロジェクト]]</big>'''</span>

	<span style="color:blue">'''<big>参考：[[コアボーリング調査と溶融凝固層の破砕]]</big>'''</span>		<span style="color:blue">'''<big>参考：[[コアボーリング調査と溶融凝固層の破砕]]</big>'''</span>

2025年12月9日 (火) 05:03にKurata Masakiによる

2025-12-09T05:03:42Z

← 古い版		2025年12月9日 (火) 14:03時点における版
1行目:		1行目:
	TMI-2炉から回収されるデブリサンプルの分析では、特に破損燃料と炉心デブリ取り出しの後半に向けて、廃炉作業への知見提供より、むしろ、事故進展理解の精緻化に主眼がおかれるようになった。これに伴って、RPV内サンプルの分析プロジェクトの運営主体が、DOEと電力会社から、NRCと'''OECD/NEA/CSNI'''の枠組みでの国際協力に変更された。下部ヘッド損傷状態の確認と破損までのマージン評価については、'''VIP（Vessel Investigation Project）プロジェクト'''[1]が提案され、下部ヘッドサンプルや下部プレナムハードデブリサンプルが各国の研究機関に送付された。一方で、事故進展中のデブリふるまいの理解については、VIPプロジェクトとは別にOECD/NEA/CSNIの枠組みでのプロジェクトが提案され、保管されていたコアボーリングサンプルや、炉心部デブリの破砕作業で回収された岩石状デブリが各国の研究機関に送付された[2]。この項目では、後者のプロジェクトについて概要をまとめる。		TMI-2炉から回収されるデブリサンプルの分析では、特に破損燃料と炉心デブリ取り出しの後半に向けて、廃炉作業への知見提供より、むしろ、事故進展理解の精緻化に主眼がおかれるようになった。これに伴って、RPV内サンプルの分析プロジェクトの運営主体が、DOEと電力会社から、NRCと<span style="color:blue">'''OECD/NEA/CSNI'''</span>の枠組みでの国際協力に変更された。下部ヘッド損傷状態の確認と破損までのマージン評価については、<span style="color:blue">'''VIP（Vessel Investigation Project）プロジェクト'''</span>[1]が提案され、下部ヘッドサンプルや下部プレナムハードデブリサンプルが各国の研究機関に送付された。一方で、事故進展中のデブリふるまいの理解については、VIPプロジェクトとは別にOECD/NEA/CSNIの枠組みでのプロジェクトが提案され、保管されていたコアボーリングサンプルや、炉心部デブリの破砕作業で回収された岩石状デブリが各国の研究機関に送付された[2]。この項目では、後者のプロジェクトについて概要をまとめる。

	本プロジェクトで得られた炉心部デブリの分析結果、および、VIPプロジェクトで得られた下部プレナムデブリの分析結果、この段階までに実施された各種デブリサンプルの分析結果、等に基づいて、事故時の圧力容器内での炉心物質のふるまいに関する知見が整理された[2]。知見整理にあたっては、'''LOFT（Loss-of-Fluid Test）'''[3]や'''PBF（Power Burst Facility）'''[4]といった大規模模擬試験で得られた知見との比較や、炉心物質相互の要素反応試験[5]の結果も参照された。		本プロジェクトで得られた炉心部デブリの分析結果、および、VIPプロジェクトで得られた下部プレナムデブリの分析結果、この段階までに実施された各種デブリサンプルの分析結果、等に基づいて、事故時の圧力容器内での炉心物質のふるまいに関する知見が整理された[2]。知見整理にあたっては、<span style="color:blue">'''LOFT（Loss-of-Fluid Test）'''</span>[3]や<span style="color:blue">'''PBF（Power Burst Facility）'''</span>[4]といった大規模模擬試験で得られた知見との比較や、炉心物質相互の要素反応試験[5]の結果も参照された。

	このデブリ分析プロジェクトには、カナダ、ドイツ、フランス、スウェーデン、スイス、英国、米国、日本、韓国、欧州研究センターが参画した。日本からは、日本原子力研究所（当時）が代表機関として参画した。参考文献[2]のvol.2には、各機関の分析結果がまとめられている。なお、日本と韓国の分析結果は、ここには掲載されていない。		このデブリ分析プロジェクトには、カナダ、ドイツ、フランス、スウェーデン、スイス、英国、米国、日本、韓国、欧州研究センターが参画した。日本からは、日本原子力研究所（当時）が代表機関として参画した。参考文献[2]のvol.2には、各機関の分析結果がまとめられている。なお、日本と韓国の分析結果は、ここには掲載されていない。
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	'''<big>参考：[[VIP（Vessel Investigation Project）プロジェクト\|VIPプロジェクト]]</big>'''		'''<big>参考：[[VIP（Vessel Investigation Project）プロジェクト\|VIPプロジェクト]]</big>'''

	'''<big>参考：[[コアボーリング調査と溶融凝固層の破砕]]</big>'''		<span style="color:blue">'''<big>参考：[[コアボーリング調査と溶融凝固層の破砕]]</big>'''</span>

	'''<big>参考：[[下部ヘッドサンプルの分析データ（VIPプロジェクト）]]</big>'''		<span style="color:blue">'''<big>参考：[[下部ヘッドサンプルの分析データ（VIPプロジェクト）]]</big>'''</span>

	'''<big>参考：[[下部プレナムハードデブリサンプルの分析データ（VIPプロジェクト）]]</big>'''		<span style="color:blue">'''<big>参考：[[下部プレナムハードデブリサンプルの分析データ（VIPプロジェクト）]]</big>'''</span>

	'''<big>参考：[[コアボーリングサンプルの分析データ]]</big>'''		<span style="color:blue">'''<big>参考：[[コアボーリングサンプルの分析データ]]</big>'''</span>

	== デブリサンプルの分配 ==		== デブリサンプルの分配 ==

2025年12月9日 (火) 04:59にKurata Masakiによる

2025-12-09T04:59:29Z

← 古い版		2025年12月9日 (火) 13:59時点における版
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	'''<big>参考：[[下部プレナムハードデブリサンプルの分析データ（VIPプロジェクト）]]</big>'''		'''<big>参考：[[下部プレナムハードデブリサンプルの分析データ（VIPプロジェクト）]]</big>'''

	'''<big>~~参考：コアボーリングサンプルの分析データ~~</big>'''		'''<big>参考：[[コアボーリングサンプルの分析データ]]</big>'''

	== デブリサンプルの分配 ==		== デブリサンプルの分配 ==

2025年12月9日 (火) 04:58にKurata Masakiによる

2025-12-09T04:58:55Z

← 古い版		2025年12月9日 (火) 13:58時点における版
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	'''<big>参考：[[VIP（Vessel Investigation Project）プロジェクト\|VIPプロジェクト]]</big>'''		'''<big>参考：[[VIP（Vessel Investigation Project）プロジェクト\|VIPプロジェクト]]</big>'''

	'''<big>~~参考：コアボーリング~~</big>'''		'''<big>参考：[[コアボーリング調査と溶融凝固層の破砕]]</big>'''

	'''<big>参考：[[下部ヘッドサンプルの分析データ（VIPプロジェクト）]]</big>'''		'''<big>参考：[[下部ヘッドサンプルの分析データ（VIPプロジェクト）]]</big>'''

2025年12月9日 (火) 04:58にKurata Masakiによる

2025-12-09T04:58:20Z

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22行目:		22行目:
	'''<big>参考：[[VIP（Vessel Investigation Project）プロジェクト\|VIPプロジェクト]]</big>'''		'''<big>参考：[[VIP（Vessel Investigation Project）プロジェクト\|VIPプロジェクト]]</big>'''

	'''<big>~~参考：下部プレナムハードデブリの分析データ~~</big>'''		'''<big>参考：コアボーリング</big>'''

	'''<big>~~参考：下部ヘッドサンプルの分析データ~~</big>'''		'''<big>参考：[[下部ヘッドサンプルの分析データ（VIPプロジェクト）]]</big>'''

			'''<big>参考：[[下部プレナムハードデブリサンプルの分析データ（VIPプロジェクト）]]</big>'''

			'''<big>参考：コアボーリングサンプルの分析データ</big>'''

	== デブリサンプルの分配 ==		== デブリサンプルの分配 ==

2025年12月9日 (火) 04:56にKurata Masakiによる

2025-12-09T04:56:16Z

← 古い版		2025年12月9日 (火) 13:56時点における版
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	TMI-2炉から回収されるデブリサンプルの分析では、特に破損燃料と炉心デブリ取り出しの後半に向けて、廃炉作業への知見提供より、むしろ、事故進展理解の精緻化に主眼がおかれるようになった。これに伴って、RPV内サンプルの分析プロジェクトの運営主体が、DOEと電力会社から、NRCと'''OECD/NEA/CSNI'''の枠組みでの国際協力に変更された。下部ヘッド損傷状態の確認と破損までのマージン評価については、'''~~VIPプロジェクト~~'''[1]が提案され、下部ヘッドサンプルや下部プレナムハードデブリサンプルが各国の研究機関に送付された。一方で、事故進展中のデブリふるまいの理解については、VIPプロジェクトとは別にOECD/NEA/CSNIの枠組みでのプロジェクトが提案され、保管されていたコアボーリングサンプルや、炉心部デブリの破砕作業で回収された岩石状デブリが各国の研究機関に送付された[2]。この項目では、後者のプロジェクトについて概要をまとめる。		TMI-2炉から回収されるデブリサンプルの分析では、特に破損燃料と炉心デブリ取り出しの後半に向けて、廃炉作業への知見提供より、むしろ、事故進展理解の精緻化に主眼がおかれるようになった。これに伴って、RPV内サンプルの分析プロジェクトの運営主体が、DOEと電力会社から、NRCと'''OECD/NEA/CSNI'''の枠組みでの国際協力に変更された。下部ヘッド損傷状態の確認と破損までのマージン評価については、'''VIP（Vessel Investigation Project）プロジェクト'''[1]が提案され、下部ヘッドサンプルや下部プレナムハードデブリサンプルが各国の研究機関に送付された。一方で、事故進展中のデブリふるまいの理解については、VIPプロジェクトとは別にOECD/NEA/CSNIの枠組みでのプロジェクトが提案され、保管されていたコアボーリングサンプルや、炉心部デブリの破砕作業で回収された岩石状デブリが各国の研究機関に送付された[2]。この項目では、後者のプロジェクトについて概要をまとめる。

	本プロジェクトで得られた炉心部デブリの分析結果、および、VIPプロジェクトで得られた下部プレナムデブリの分析結果、この段階までに実施された各種デブリサンプルの分析結果、等に基づいて、事故時の圧力容器内での炉心物質のふるまいに関する知見が整理された[2]。知見整理にあたっては、'''LOFT（Loss-of-Fluid Test）'''[3]や'''PBF（Power Burst Facility）'''[4]といった大規模模擬試験で得られた知見との比較や、炉心物質相互の要素反応試験[5]の結果も参照された。		本プロジェクトで得られた炉心部デブリの分析結果、および、VIPプロジェクトで得られた下部プレナムデブリの分析結果、この段階までに実施された各種デブリサンプルの分析結果、等に基づいて、事故時の圧力容器内での炉心物質のふるまいに関する知見が整理された[2]。知見整理にあたっては、'''LOFT（Loss-of-Fluid Test）'''[3]や'''PBF（Power Burst Facility）'''[4]といった大規模模擬試験で得られた知見との比較や、炉心物質相互の要素反応試験[5]の結果も参照された。
20行目:		20行目:
	* 炉心周辺や炉心化部に残留した燃料棒中の被覆管形状が維持されている部分では、内部で燃料ペレット形状が維持され、希ガス以外のFPが保持されていた。		* 炉心周辺や炉心化部に残留した燃料棒中の被覆管形状が維持されている部分では、内部で燃料ペレット形状が維持され、希ガス以外のFPが保持されていた。
	* 下部ヘッドやLCSAは、溶融デブリと接触したが、溶融デブリがスラリー状の状態であったことなどにより、大きく損傷することなく強度をが保持された。		* 下部ヘッドやLCSAは、溶融デブリと接触したが、溶融デブリがスラリー状の状態であったことなどにより、大きく損傷することなく強度をが保持された。
	'''<big>~~参考：VIPプロジェクト~~</big>'''		'''<big>参考：[[VIP（Vessel Investigation Project）プロジェクト\|VIPプロジェクト]]</big>'''

	'''<big>参考：下部プレナムハードデブリの分析データ</big>'''		'''<big>参考：下部プレナムハードデブリの分析データ</big>'''