TMI-2での内部調査、デブリ取り出しの概要 - 版の履歴

Kurata Masaki: /* 馬蹄形リング構造の発見 */

2026-03-02T09:12:22Z

馬蹄形リング構造の発見

← 古い版		2026年3月2日 (月) 18:12時点における版
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	'''　図20'''に、1986年10月時点での炉内状況推定図を示す[19]。この時点では、RPVヘッドと上部プレナム構造物は取り外し済みであり、炉心上部は改良IIFで水位がかさ上げされている。上部空洞周辺については、約40体の燃料集合体が残留していたが、すでに数体は倒され、シャーリングで切断されていた。炉心中央付近のルースデブリはすでにほぼ回収されていた。馬蹄形リング構造は、燃料棒の下端から130～280cmの高さ範囲で、炉心の方位角として120～70°に存在していた（#炉心全周の約5/6を覆っていたことから、馬蹄形と称された）。馬蹄形リング構造は、炉心周辺燃料集合体の内側で、ハードストップ層の上に広がっていた。リングの内径は約250cm、高さは約70cm、幅は約20cmであった。馬蹄形リングの下には、ほぼ無傷の燃料集合体が切り株状に残留していると推定された。馬蹄形リング構造物の上部では、破損した燃料バンドルなどが、岩石に埋もれている化石のような状態で凝集・固着していた。また、馬蹄形リング構造の内表面に石畳のような外観であった。さらに、その下部では、上部クラスト層との界面が形成されていた。'''図21'''に馬蹄形リング構造の内側表面位置の模式図を、'''図22'''に外観写真を示す[19]。馬蹄形リング構造に関するビデオ観測結果は、その部分の取り出し工法や以降のボーリング調査の計画に反映された。ボーリング調査は、馬蹄形リング構造をかわして、その内側（炉心中央～中間部）について行われることとなった。また、事故シナリオ推定の精緻化においても、馬蹄形リング構造の形状や外観に関する知見が利用された。事故の途中過程で、馬蹄形リング構造の上端あたりでいったん上部クラスト層が形成され、ついでその下のデブリベッドの中央で溶融プールが形成されたこと、さらに溶融プールが下部プレナムに移行する際に上部クラスト層が陥没し、周辺領域が馬蹄形リング状に残留したこと、などが推定された[16]。リング構造が途切れている部位（角度）は、炉心下部でのデブリ取り出し工程で観測された炉心部溶融デブリの下部プレナムへの流出部位と整合していた。		'''　図20'''に、1986年10月時点での炉内状況推定図を示す[19]。この時点では、RPVヘッドと上部プレナム構造物は取り外し済みであり、炉心上部は改良IIFで水位がかさ上げされている。上部空洞周辺については、約40体の燃料集合体が残留していたが、すでに数体は倒され、シャーリングで切断されていた。炉心中央付近のルースデブリはすでにほぼ回収されていた。馬蹄形リング構造は、燃料棒の下端から130～280cmの高さ範囲で、炉心の方位角として120～70°に存在していた（#炉心全周の約5/6を覆っていたことから、馬蹄形と称された）。馬蹄形リング構造は、炉心周辺燃料集合体の内側で、ハードストップ層の上に広がっていた。リングの内径は約250cm、高さは約70cm、幅は約20cmであった。馬蹄形リングの下には、ほぼ無傷の燃料集合体が切り株状に残留していると推定された。馬蹄形リング構造物の上部では、破損した燃料バンドルなどが、岩石に埋もれている化石のような状態で凝集・固着していた。また、馬蹄形リング構造の内表面に石畳のような外観であった。さらに、その下部では、上部クラスト層との界面が形成されていた。'''図21'''に馬蹄形リング構造の内側表面位置の模式図を、'''図22'''に外観写真を示す[19]。馬蹄形リング構造に関するビデオ観測結果は、その部分の取り出し工法や以降のボーリング調査の計画に反映された。ボーリング調査は、馬蹄形リング構造をかわして、その内側（炉心中央～中間部）について行われることとなった。また、事故シナリオ推定の精緻化においても、馬蹄形リング構造の形状や外観に関する知見が利用された。事故の途中過程で、馬蹄形リング構造の上端あたりでいったん上部クラスト層が形成され、ついでその下のデブリベッドの中央で溶融プールが形成されたこと、さらに溶融プールが下部プレナムに移行する際に上部クラスト層が陥没し、周辺領域が馬蹄形リング状に残留したこと、などが推定された[16]。リング構造が途切れている部位（角度）は、炉心下部でのデブリ取り出し工程で観測された炉心部溶融デブリの下部プレナムへの流出部位と整合していた。

	<big>'''<span style="color:blue">参考：[[初期の燃料デブリ取り出し中に得られた知見]]</span>'''</big>		<big>'''<span style="color:blue">参考：[[初期の燃料デブリ取り出し中に得られた知見]]</span>'''</big><gallery widths="350" heights="300">
	~~[[ファイル:馬蹄形 1.png\|サムネイル\|400x400ピクセル\|'''<big>図21　馬蹄形リング構造の模式図（炉心上部から見た様子）[19]</big>''']]~~

	<gallery widths="350" heights="300">
	ファイル:取出し 3.png\|リンク=ファイル:取出し_3.png\|'''<big>図18　IIFの設置模式図 [1]</big>'''		ファイル:取出し 3.png\|リンク=ファイル:取出し_3.png\|'''<big>図18　IIFの設置模式図 [1]</big>'''
	ファイル:取出し 4.png\|リンク=ファイル:取出し_4.png\|'''<big>図19　炉心上部構造物の取出し [1]</big>'''		ファイル:取出し 4.png\|リンク=ファイル:取出し_4.png\|'''<big>図19　炉心上部構造物の取出し [1]</big>'''

Kurata Masaki: /* 馬蹄形リング構造の発見 */

2026-03-02T09:11:51Z

馬蹄形リング構造の発見

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	<gallery widths="350" heights="300">		<gallery widths="350" heights="300">
	~~ファイル:Index.php?title=~~ファイル:取出し 3.png\|リンク=ファイル:取出し_3.png\|'''<big>図18　IIFの設置模式図 [1]</big>'''		ファイル:取出し 3.png\|リンク=ファイル:取出し_3.png\|'''<big>図18　IIFの設置模式図 [1]</big>'''
	~~ファイル:Index.php?title=~~ファイル:取出し 4.png\|リンク=ファイル:取出し_4.png\|'''<big>図19　炉心上部構造物の取出し [1]</big>'''		ファイル:取出し 4.png\|リンク=ファイル:取出し_4.png\|'''<big>図19　炉心上部構造物の取出し [1]</big>'''
	~~ファイル:Index.php?title=~~ファイル:QuickLook 30.png\|リンク=ファイル:QuickLook_30.png\|'''<big>図20　ボーリング調査直後(1986年10月時点)に改定された炉内状況推定図 [19]</big>'''		ファイル:QuickLook 30.png\|リンク=ファイル:QuickLook_30.png\|'''<big>図20　ボーリング調査直後(1986年10月時点)に改定された炉内状況推定図 [19]</big>'''
			ファイル:馬蹄形 1.png\|リンク=ファイル:馬蹄形 1.png\|'''<big>図21　馬蹄形リング構造の模式図（炉心上部から見た様子）[19]</big>'''
	</gallery>		</gallery>
	[[ファイル:QuickLook 32.png\|サムネイル\|1200x1200px\|'''<big>図22　馬蹄形リング構造の内側表面の外観写真 [19]</big>'''\|左]]		[[ファイル:QuickLook 32.png\|サムネイル\|1200x1200px\|'''<big>図22　馬蹄形リング構造の内側表面の外観写真 [19]</big>'''\|左]]

Kurata Masaki: /* 馬蹄形リング構造の発見 */

2026-03-02T09:08:44Z

馬蹄形リング構造の発見

← 古い版		2026年3月2日 (月) 18:08時点における版
562行目:		562行目:

	<big>'''<span style="color:blue">参考：[[初期の燃料デブリ取り出し中に得られた知見]]</span>'''</big>		<big>'''<span style="color:blue">参考：[[初期の燃料デブリ取り出し中に得られた知見]]</span>'''</big>
	[[ファイル:馬蹄形 1.png\|サムネイル\|400x400ピクセル]]		[[ファイル:馬蹄形 1.png\|サムネイル\|400x400ピクセル\|'''<big>図21　馬蹄形リング構造の模式図（炉心上部から見た様子）[19]</big>''']]

	<gallery widths="350" heights="300">		<gallery widths="350" heights="300">
	ファイル:取出し 3.png\|'''<big>図18　IIFの設置模式図 [1]</big>'''		ファイル:Index.php?title=ファイル:取出し 3.png\|リンク=ファイル:取出し_3.png\|'''<big>図18　IIFの設置模式図 [1]</big>'''
	ファイル:取出し 4.png\|'''<big>図19　炉心上部構造物の取出し [1]</big>'''		ファイル:Index.php?title=ファイル:取出し 4.png\|リンク=ファイル:取出し_4.png\|'''<big>図19　炉心上部構造物の取出し [1]</big>'''
	ファイル:QuickLook 30.png\|'''<big>図20　ボーリング調査直後(1986年10月時点)に改定された炉内状況推定図 ~~[19]</big>'''~~		ファイル:Index.php?title=ファイル:QuickLook 30.png\|リンク=ファイル:QuickLook_30.png\|'''<big>図20　ボーリング調査直後(1986年10月時点)に改定された炉内状況推定図 [19]</big>'''
	~~ファイル:QuickLook 31.png\|'''<big>図21　馬蹄形リング構造の模式図（炉心上部から見た様子）~~[19]</big>'''
	</gallery>		</gallery>
	[[ファイル:QuickLook 32.png\|サムネイル\|1200x1200px\|'''<big>図22　馬蹄形リング構造の内側表面の外観写真 [19]</big>'''\|左]]		[[ファイル:QuickLook 32.png\|サムネイル\|1200x1200px\|'''<big>図22　馬蹄形リング構造の内側表面の外観写真 [19]</big>'''\|左]]

Kurata Masaki: /* 馬蹄形リング構造の発見 */

2026-03-02T09:07:40Z

馬蹄形リング構造の発見

← 古い版		2026年3月2日 (月) 18:07時点における版
562行目:		562行目:

	<big>'''<span style="color:blue">参考：[[初期の燃料デブリ取り出し中に得られた知見]]</span>'''</big>		<big>'''<span style="color:blue">参考：[[初期の燃料デブリ取り出し中に得られた知見]]</span>'''</big>
			[[ファイル:馬蹄形 1.png\|サムネイル\|400x400ピクセル]]

	<gallery widths="350" heights="300">		<gallery widths="350" heights="300">

Kurata Masaki: /* 燃料デブリの構外輸送 */

2026-02-24T08:15:14Z

燃料デブリの構外輸送

@@ 1,207行目: / 1,207行目: @@
 === 燃料デブリの構外輸送 ===
 　アイダホ国立研究所（INEL）への燃料デブリ輸送は、1986年7月に開始され、合計で342個の収納缶を混載した49個のキャスクが輸送された。輸送は1990年4月に終了した。
 == 参考文献 ==
@@ 1,328行目: / 1,305行目: @@
 [47] M.S. McGough et al., Performance of the Automated Cutting Equipment System during the Plasma Cutting of the Three Mile Island Unit 2 Lower Core Support Assembly. Nucl. Technol. 87 (1989) 648-659.
 [48] D.W. Akers et al., Examination of Relocated Fuel Debris Adjacent to the Lower Head of the TMI-2 Reactor Vessel, NUREG/CR-6195, 1994.

Kurata Masaki: /* 圧力容器内の状態推定の変遷④：最終形態 */

2026-02-24T08:05:55Z

圧力容器内の状態推定の変遷④：最終形態

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Kurata Masaki: /* 圧力容器内の状態推定の変遷④：最終形態 */

2026-02-24T07:39:17Z

圧力容器内の状態推定の変遷④：最終形態

← 古い版		2026年2月24日 (火) 16:39時点における版
917行目:		917行目:
	'''図43'''に、ボーリング調査の直後の推定図と、炉心下部の調査やサンプル分析で明らかになった最終形態とを比較して示す[1,2]。切り株燃料集合体取り出しにともなう炉心下部の画像調査とコアフォーマ領域の調査により、下部プレナムへのデブリ移行経路とコアフォーマ領域内のデブリ堆積量が解明された。また、下部プレナムデブリの回収と分析により、下部プレナムデブリの深さ方向の堆積状態と圧力容器との接触状態が解明された。'''図44'''に、<span style="color:blue">'''圧力容器内部の最終形態'''</span>として再掲する[1,2]。これは、多方面で広く知られている図である。'''表４'''に、本項目で記述した領域ごとの概要（デブリや構造物の状態、調査の方法、推定結果、デブリ取り出し方法）をまとめる。		'''図43'''に、ボーリング調査の直後の推定図と、炉心下部の調査やサンプル分析で明らかになった最終形態とを比較して示す[1,2]。切り株燃料集合体取り出しにともなう炉心下部の画像調査とコアフォーマ領域の調査により、下部プレナムへのデブリ移行経路とコアフォーマ領域内のデブリ堆積量が解明された。また、下部プレナムデブリの回収と分析により、下部プレナムデブリの深さ方向の堆積状態と圧力容器との接触状態が解明された。'''図44'''に、<span style="color:blue">'''圧力容器内部の最終形態'''</span>として再掲する[1,2]。これは、多方面で広く知られている図である。'''表４'''に、本項目で記述した領域ごとの概要（デブリや構造物の状態、調査の方法、推定結果、デブリ取り出し方法）をまとめる。
	[[ファイル:QuickLook 23.png\|サムネイル\|464x464px\|'''<big>図44　圧力容器内部の状態推定（最終形態）[1,2]</big>''']]		[[ファイル:QuickLook 23.png\|サムネイル\|464x464px\|'''<big>図44　圧力容器内部の状態推定（最終形態）[1,2]</big>''']]

Kurata Masaki: /* 下部ヘッド破損状態の調査（VIPプロジェクト） */

2026-02-24T07:38:56Z

下部ヘッド破損状態の調査（VIPプロジェクト）

← 古い版		2026年2月24日 (火) 16:38時点における版
893行目:		893行目:
	'''<big><span style="color:blue">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）]]</span></big>'''		'''<big><span style="color:blue">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）]]</span></big>'''

	[[ファイル:QuickLook 21.png\|サムネイル\|~~500x500ピクセル~~\|'''<big>図40　圧力容器下部ヘッドの破損部位[29]</big>''']]		[[ファイル:QuickLook 21.png\|サムネイル\|400x400px\|'''<big>図40　圧力容器下部ヘッドの破損部位[29]</big>''']]
	[[ファイル:QuickLook 22.png\|サムネイル\|~~500x500ピクセル~~\|'''<big>図41　下部ヘッドのサンプリング部位[29]</big>''']]		[[ファイル:QuickLook 22.png\|サムネイル\|400x400px\|'''<big>図41　下部ヘッドのサンプリング部位[29]</big>''']]
	=== 下部ヘッド破損状態の調査（VIPプロジェクト） ===		=== 下部ヘッド破損状態の調査（VIPプロジェクト） ===
	1989年3月から6月にかけて、'''<span style="color:blue">下部プレナムハードデブリ</span>'''の取り出しが進められた[26]。LCSAなどの構造物の切断。解体には、コアボーリング装置とアークプラズマ装置が利用され、取り出し作業はテレビカメラで撮影された。1989年7月には、デブリをおよそ取り出した後の下部ヘッドのビデオ撮影が行われた[26]。その結果、RPV下部ヘッドの一部の領域に、インコアノズルが激しく損傷し、ノズル近傍の下部ヘッドSSライナー層にクラックが形成されていることが確認された（'''図40'''）[29]。同年8月には、クラック近傍に高解像度カラービデオと探査プローブが挿入され、クラックは最大15cm長、0.6cm幅、0.5cm深さであり、下部ヘッドの損傷は表面にとどまっていたと判定された[29]。		1989年3月から6月にかけて、'''<span style="color:blue">下部プレナムハードデブリ</span>'''の取り出しが進められた[26]。LCSAなどの構造物の切断。解体には、コアボーリング装置とアークプラズマ装置が利用され、取り出し作業はテレビカメラで撮影された。1989年7月には、デブリをおよそ取り出した後の下部ヘッドのビデオ撮影が行われた[26]。その結果、RPV下部ヘッドの一部の領域に、インコアノズルが激しく損傷し、ノズル近傍の下部ヘッドSSライナー層にクラックが形成されていることが確認された（'''図40'''）[29]。同年8月には、クラック近傍に高解像度カラービデオと探査プローブが挿入され、クラックは最大15cm長、0.6cm幅、0.5cm深さであり、下部ヘッドの損傷は表面にとどまっていたと判定された[29]。
902行目:		902行目:
	VIPプロジェクトの目的は、(i) TMI-2下部ヘッドから採集したサンプルの分析、(ii) 化学的、熱的な下部ヘッド損傷程度の評価、(iii) 下部ヘッドの構造強度マージンの評価、とされ、これを実施するための３個のタスク（①下部ヘッドサンプルの採集、②サンプルの分析、③分析結果に基づく解析）が行われた。		VIPプロジェクトの目的は、(i) TMI-2下部ヘッドから採集したサンプルの分析、(ii) 化学的、熱的な下部ヘッド損傷程度の評価、(iii) 下部ヘッドの構造強度マージンの評価、とされ、これを実施するための３個のタスク（①下部ヘッドサンプルの採集、②サンプルの分析、③分析結果に基づく解析）が行われた。

	このうち、サンプル採集技術については、インコアモニターノズルと案内管サンプルなどの軸方向に長いサンプル回収には、長尺パイプの先端に、油圧モーター駆動の商用のソー（20～41cm直径のブレード）をとりつけるという一般的な方式が採用された[29]。Vesselサンプルの回収方法の開発が大きな課題となった。技術開発機関に選定されたMPR社により、３方式が提案された（トレパニング（円周型サンプルのくり抜き方式）、研磨ソー、電気アークマシン）。30日間のサンプリング期間でできるだけ多くのサンプルを回収できること、下部ヘッドを脆弱化したり、破損したりしないこと、RPV上部に設置されていた遮蔽付き作業プラットフォーム（SWP：Shielded Working Platform）から、長尺ツールを用いたマニュアル操作で作業できること、回収されるサンプルにできるだけ機械的負荷をかけないこと、が設計要件となった。検討の結果、アーク切断と電極の水冷を基本とした、'''<span style="color:blue">Metal Disintegration Machining (MDM)法</span>'''が採用されることとなった[29]。~~<gallery widths="400" heights="330">~~		このうち、サンプル採集技術については、インコアモニターノズルと案内管サンプルなどの軸方向に長いサンプル回収には、長尺パイプの先端に、油圧モーター駆動の商用のソー（20～41cm直径のブレード）をとりつけるという一般的な方式が採用された[29]。Vesselサンプルの回収方法の開発が大きな課題となった。技術開発機関に選定されたMPR社により、３方式が提案された（トレパニング（円周型サンプルのくり抜き方式）、研磨ソー、電気アークマシン）。30日間のサンプリング期間でできるだけ多くのサンプルを回収できること、下部ヘッドを脆弱化したり、破損したりしないこと、RPV上部に設置されていた遮蔽付き作業プラットフォーム（SWP：Shielded Working Platform）から、長尺ツールを用いたマニュアル操作で作業できること、回収されるサンプルにできるだけ機械的負荷をかけないこと、が設計要件となった。検討の結果、アーク切断と電極の水冷を基本とした、'''<span style="color:blue">Metal Disintegration Machining (MDM)法</span>'''が採用されることとなった[29]。
	~~ファイル:QuickLook 21.png\|'''<big>図40　圧力容器下部ヘッドの破損部位[29]</big>'''~~
	~~ファイル:QuickLook 22.png\|'''<big>図41　下部ヘッドのサンプリング部位[29]</big>'''~~
	~~</gallery>~~

	==== ヘッドサンプルの分析 ====		==== ヘッドサンプルの分析 ====
	[[ファイル:VIP 66.png\|サムネイル\|~~500x500ピクセル~~\|'''<big>図42　K11ノズルの外観（全体） [29]</big>''']]　RPV下部ヘッド母材は、136mm厚さのA533B鋼からなっており、その表面に５mm厚さの308L-SS製のライナーが溶接されていた。MDM装置により、プリズム型のボートサンプルが回収された。ボートサンプルの一断面を切り出し、金相観察が行われた。また、サンプル母材から、引張試験やクリープ破断試験用のサンプル、あるいは、シャルピー試験用のサンプルが切り出された。サンプルの外観観察の際に、一部のサンプルにクラックが観測されたが、いずれもSSライナー層内にとどまっていることが確認された。金相観察は、図'''41'''に示す'''ホットスポット'''にあったサンプルについて詳細に行われた[29]。		[[ファイル:VIP 66.png\|サムネイル\|400x400px\|'''<big>図42　K11ノズルの外観（全体） [29]</big>''']]　RPV下部ヘッド母材は、136mm厚さのA533B鋼からなっており、その表面に５mm厚さの308L-SS製のライナーが溶接されていた。MDM装置により、プリズム型のボートサンプルが回収された。ボートサンプルの一断面を切り出し、金相観察が行われた。また、サンプル母材から、引張試験やクリープ破断試験用のサンプル、あるいは、シャルピー試験用のサンプルが切り出された。サンプルの外観観察の際に、一部のサンプルにクラックが観測されたが、いずれもSSライナー層内にとどまっていることが確認された。金相観察は、図'''41'''に示す'''ホットスポット'''にあったサンプルについて詳細に行われた[29]。

	まず、TMI-2下部ヘッドと同等材を用いて、温度履歴を受けた際の金属微細組織の状態に関する基準データベースが整備された。母材とSSライナー層の間では、温度履歴により炭素の拡散が発生し、微細組織が変化する。この熱影響を受けたゾーン（'''<span style="color:blue">HAZ: Heat Affected Zone</span>'''）について微細組織変化と材料硬化の関係がデータベース化された。このデータベースと実サンプルの微細組織や硬さを比較することで、事故時のピーク温度が推定された。検討の結果、下部プレナムに溶融デブリが侵入した位置（炉心南東側）から離れた位置に、ホットスポットが存在し、最高で1100℃（30分以内）に到達していたと評価された。さらに、ヘッドサンプルの深さ方向の微細組織変化から、母材側に約45～50mm侵入した位置でのピーク温度が約100℃低下していたと評価された。		まず、TMI-2下部ヘッドと同等材を用いて、温度履歴を受けた際の金属微細組織の状態に関する基準データベースが整備された。母材とSSライナー層の間では、温度履歴により炭素の拡散が発生し、微細組織が変化する。この熱影響を受けたゾーン（'''<span style="color:blue">HAZ: Heat Affected Zone</span>'''）について微細組織変化と材料硬化の関係がデータベース化された。このデータベースと実サンプルの微細組織や硬さを比較することで、事故時のピーク温度が推定された。検討の結果、下部プレナムに溶融デブリが侵入した位置（炉心南東側）から離れた位置に、ホットスポットが存在し、最高で1100℃（30分以内）に到達していたと評価された。さらに、ヘッドサンプルの深さ方向の微細組織変化から、母材側に約45～50mm侵入した位置でのピーク温度が約100℃低下していたと評価された。

Kurata Masaki: /* 下部ヘッド破損状態の調査（VIPプロジェクト） */

2026-02-24T07:37:55Z

下部ヘッド破損状態の調査（VIPプロジェクト）

← 古い版		2026年2月24日 (火) 16:37時点における版
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	'''<big><span style="color:blue">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）]]</span></big>'''		'''<big><span style="color:blue">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）]]</span></big>'''

			[[ファイル:QuickLook 21.png\|サムネイル\|500x500ピクセル\|'''<big>図40　圧力容器下部ヘッドの破損部位[29]</big>''']]
			[[ファイル:QuickLook 22.png\|サムネイル\|500x500ピクセル\|'''<big>図41　下部ヘッドのサンプリング部位[29]</big>''']]
	=== 下部ヘッド破損状態の調査（VIPプロジェクト） ===		=== 下部ヘッド破損状態の調査（VIPプロジェクト） ===
	1989年3月から6月にかけて、'''<span style="color:blue">下部プレナムハードデブリ</span>'''の取り出しが進められた[26]。LCSAなどの構造物の切断。解体には、コアボーリング装置とアークプラズマ装置が利用され、取り出し作業はテレビカメラで撮影された。1989年7月には、デブリをおよそ取り出した後の下部ヘッドのビデオ撮影が行われた[26]。その結果、RPV下部ヘッドの一部の領域に、インコアノズルが激しく損傷し、ノズル近傍の下部ヘッドSSライナー層にクラックが形成されていることが確認された（'''図40'''）[29]。同年8月には、クラック近傍に高解像度カラービデオと探査プローブが挿入され、クラックは最大15cm長、0.6cm幅、0.5cm深さであり、下部ヘッドの損傷は表面にとどまっていたと判定された[29]。		1989年3月から6月にかけて、'''<span style="color:blue">下部プレナムハードデブリ</span>'''の取り出しが進められた[26]。LCSAなどの構造物の切断。解体には、コアボーリング装置とアークプラズマ装置が利用され、取り出し作業はテレビカメラで撮影された。1989年7月には、デブリをおよそ取り出した後の下部ヘッドのビデオ撮影が行われた[26]。その結果、RPV下部ヘッドの一部の領域に、インコアノズルが激しく損傷し、ノズル近傍の下部ヘッドSSライナー層にクラックが形成されていることが確認された（'''図40'''）[29]。同年8月には、クラック近傍に高解像度カラービデオと探査プローブが挿入され、クラックは最大15cm長、0.6cm幅、0.5cm深さであり、下部ヘッドの損傷は表面にとどまっていたと判定された[29]。

Kurata Masaki: /* 圧力容器内の状態推定の変遷④：最終形態 */

2026-02-24T07:36:53Z

圧力容器内の状態推定の変遷④：最終形態

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	まず、TMI-2下部ヘッドと同等材を用いて、温度履歴を受けた際の金属微細組織の状態に関する基準データベースが整備された。母材とSSライナー層の間では、温度履歴により炭素の拡散が発生し、微細組織が変化する。この熱影響を受けたゾーン（'''<span style="color:blue">HAZ: Heat Affected Zone</span>'''）について微細組織変化と材料硬化の関係がデータベース化された。このデータベースと実サンプルの微細組織や硬さを比較することで、事故時のピーク温度が推定された。検討の結果、下部プレナムに溶融デブリが侵入した位置（炉心南東側）から離れた位置に、ホットスポットが存在し、最高で1100℃（30分以内）に到達していたと評価された。さらに、ヘッドサンプルの深さ方向の微細組織変化から、母材側に約45～50mm侵入した位置でのピーク温度が約100℃低下していたと評価された。		まず、TMI-2下部ヘッドと同等材を用いて、温度履歴を受けた際の金属微細組織の状態に関する基準データベースが整備された。母材とSSライナー層の間では、温度履歴により炭素の拡散が発生し、微細組織が変化する。この熱影響を受けたゾーン（'''<span style="color:blue">HAZ: Heat Affected Zone</span>'''）について微細組織変化と材料硬化の関係がデータベース化された。このデータベースと実サンプルの微細組織や硬さを比較することで、事故時のピーク温度が推定された。検討の結果、下部プレナムに溶融デブリが侵入した位置（炉心南東側）から離れた位置に、ホットスポットが存在し、最高で1100℃（30分以内）に到達していたと評価された。さらに、ヘッドサンプルの深さ方向の微細組織変化から、母材側に約45～50mm侵入した位置でのピーク温度が約100℃低下していたと評価された。
	==== ノズルサンプルの分析 ====		==== ノズルサンプルの分析 ====
	ホットスポット領域では、インコアノズルがいずれも溶け落ちていて、サンプル回収することができなかった。一方で、ホットスポット周辺のノズルサンプルでは、ヘッドと直接接触している部分、および、ノズルの上の部分では損傷が見られず、中間的な深さの部分で大きく損傷していた（'''図42'''）[29]。このことから、炉心南東側から下部プレナムへの溶融デブリの侵入は、複数回にわたっていたこと、最初の侵入では、下部ヘッドに接触した溶融デブリが短時間で凝固して、断熱性のクラスト層が形成され、インコアノズルの底部が保護されたこと、が推定された。第２波以降の溶融デブリは、このクラスト層の上を広がり、インコアノズルの中間部分を溶融損傷させたと推定された。さらに、ホットスポット領域では、最初の溶融デブリによって形成されたクラスト層の厚さが薄く、ヘッドを十分に保護できなかった可能性が示唆された。		ホットスポット領域では、インコアノズルがいずれも溶け落ちていて、サンプル回収することができなかった。一方で、ホットスポット周辺のノズルサンプルでは、ヘッドと直接接触している部分、および、ノズルの上の部分では損傷が見られず、中間的な深さの部分で大きく損傷していた（'''図42'''）[29]。このことから、炉心南東側から下部プレナムへの溶融デブリの侵入は、複数回にわたっていたこと、最初の侵入では、下部ヘッドに接触した溶融デブリが短時間で凝固して、断熱性のクラスト層が形成され、インコアノズルの底部が保護されたこと、が推定された。第２波以降の溶融デブリは、このクラスト層の上を広がり、インコアノズルの中間部分を溶融損傷させたと推定された。さらに、ホットスポット領域では、最初の溶融デブリによって形成されたクラスト層の厚さが薄く、ヘッドを十分に保護できなかった可能性が示唆された。[[ファイル:デブリ 12.png\|サムネイル\|700x700px\|'''<big>図43　下部プレナム調査後の状態推定の変化 [1,2]</big>''']]　また、ノズルに付着していたデブリの分析により、核燃料成分をあまり含まないデブリが、下部ヘッドやインコアノズルと初期に相互作用していた可能性が示された[29]。このことから、炉心上部で燃料棒が崩落した段階で発生した金属デブリ粒子が、冷却水中を沈降し、溶融デブリが下部プレナムに移行する前に、下部ヘッド上で金属デブリ粒子の層が形成されていた可能性が考察された[29]。しかし、この推論は検証することができなかった。

	また、ノズルに付着していたデブリの分析により、核燃料成分をあまり含まないデブリが、下部ヘッドやインコアノズルと初期に相互作用していた可能性が示された[29]。このことから、炉心上部で燃料棒が崩落した段階で発生した金属デブリ粒子が、冷却水中を沈降し、溶融デブリが下部プレナムに移行する前に、下部ヘッド上で金属デブリ粒子の層が形成されていた可能性が考察された[29]。しかし、この推論は検証することができなかった。

	'''<big><span style="color:blue">参考：[[VIP（Vessel Investigation Project）プロジェクト]]</span></big>'''		'''<big><span style="color:blue">参考：[[VIP（Vessel Investigation Project）プロジェクト]]</span></big>'''
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	=== 圧力容器内の状態推定の変遷④：最終形態 ===		=== 圧力容器内の状態推定の変遷④：最終形態 ===
	'''図43'''に、ボーリング調査の直後の推定図と、炉心下部の調査やサンプル分析で明らかになった最終形態とを比較して示す[1,2]。切り株燃料集合体取り出しにともなう炉心下部の画像調査とコアフォーマ領域の調査により、下部プレナムへのデブリ移行経路とコアフォーマ領域内のデブリ堆積量が解明された。また、下部プレナムデブリの回収と分析により、下部プレナムデブリの深さ方向の堆積状態と圧力容器との接触状態が解明された。'''図44'''に、<span style="color:blue">'''圧力容器内部の最終形態'''</span>として再掲する[1,2]。これは、多方面で広く知られている図である。'''表４'''に、本項目で記述した領域ごとの概要（デブリや構造物の状態、調査の方法、推定結果、デブリ取り出し方法）をまとめる。		'''図43'''に、ボーリング調査の直後の推定図と、炉心下部の調査やサンプル分析で明らかになった最終形態とを比較して示す[1,2]。切り株燃料集合体取り出しにともなう炉心下部の画像調査とコアフォーマ領域の調査により、下部プレナムへのデブリ移行経路とコアフォーマ領域内のデブリ堆積量が解明された。また、下部プレナムデブリの回収と分析により、下部プレナムデブリの深さ方向の堆積状態と圧力容器との接触状態が解明された。'''図44'''に、<span style="color:blue">'''圧力容器内部の最終形態'''</span>として再掲する[1,2]。これは、多方面で広く知られている図である。'''表４'''に、本項目で記述した領域ごとの概要（デブリや構造物の状態、調査の方法、推定結果、デブリ取り出し方法）をまとめる。
	~~[[ファイル:デブリ 12.png\|サムネイル\|700x700px\|'''<big>図43　下部プレナム調査後の状態推定の変化 [1,2]</big>''']]~~		[[ファイル:QuickLook 23.png\|サムネイル\|464x464px\|'''<big>図44　圧力容器内部の状態推定（最終形態）[1,2]</big>''']]
	[[ファイル:QuickLook 23.png\|サムネイル\|464x464px\|'''<big>~~図43　圧力容器内部の状態推定（最終形態）~~[1,2]</big>''']]

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	<gallery widths="350" heights="300">		<gallery widths="350" heights="300">
	~~ファイル:Index.php?title=~~ファイル:取出し 3.png\|リンク=ファイル:取出し_3.png\|'''<big>図18　IIFの設置模式図 [1]</big>'''		ファイル:取出し 3.png\|リンク=ファイル:取出し_3.png\|'''<big>図18　IIFの設置模式図 [1]</big>'''
	~~ファイル:Index.php?title=~~ファイル:取出し 4.png\|リンク=ファイル:取出し_4.png\|'''<big>図19　炉心上部構造物の取出し [1]</big>'''		ファイル:取出し 4.png\|リンク=ファイル:取出し_4.png\|'''<big>図19　炉心上部構造物の取出し [1]</big>'''
	~~ファイル:Index.php?title=~~ファイル:QuickLook 30.png\|リンク=ファイル:QuickLook_30.png\|'''<big>図20　ボーリング調査直後(1986年10月時点)に改定された炉内状況推定図 [19]</big>'''		ファイル:QuickLook 30.png\|リンク=ファイル:QuickLook_30.png\|'''<big>図20　ボーリング調査直後(1986年10月時点)に改定された炉内状況推定図 [19]</big>'''
			ファイル:馬蹄形 1.png\|リンク=ファイル:馬蹄形 1.png\|'''<big>図21　馬蹄形リング構造の模式図（炉心上部から見た様子）[19]</big>'''
	</gallery>		</gallery>
	[[ファイル:QuickLook 32.png\|サムネイル\|1200x1200px\|'''<big>図22　馬蹄形リング構造の内側表面の外観写真 [19]</big>'''\|左]]		[[ファイル:QuickLook 32.png\|サムネイル\|1200x1200px\|'''<big>図22　馬蹄形リング構造の内側表面の外観写真 [19]</big>'''\|左]]

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	<big>'''<span style="color:blue">参考：[[初期の燃料デブリ取り出し中に得られた知見]]</span>'''</big>		<big>'''<span style="color:blue">参考：[[初期の燃料デブリ取り出し中に得られた知見]]</span>'''</big>
	[[ファイル:馬蹄形 1.png\|サムネイル\|400x400ピクセル]]		[[ファイル:馬蹄形 1.png\|サムネイル\|400x400ピクセル\|'''<big>図21　馬蹄形リング構造の模式図（炉心上部から見た様子）[19]</big>''']]

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	ファイル:取出し 3.png\|'''<big>図18　IIFの設置模式図 [1]</big>'''		ファイル:Index.php?title=ファイル:取出し 3.png\|リンク=ファイル:取出し_3.png\|'''<big>図18　IIFの設置模式図 [1]</big>'''
	ファイル:取出し 4.png\|'''<big>図19　炉心上部構造物の取出し [1]</big>'''		ファイル:Index.php?title=ファイル:取出し 4.png\|リンク=ファイル:取出し_4.png\|'''<big>図19　炉心上部構造物の取出し [1]</big>'''
	ファイル:QuickLook 30.png\|'''<big>図20　ボーリング調査直後(1986年10月時点)に改定された炉内状況推定図 ~~[19]</big>'''~~		ファイル:Index.php?title=ファイル:QuickLook 30.png\|リンク=ファイル:QuickLook_30.png\|'''<big>図20　ボーリング調査直後(1986年10月時点)に改定された炉内状況推定図 [19]</big>'''
	~~ファイル:QuickLook 31.png\|'''<big>図21　馬蹄形リング構造の模式図（炉心上部から見た様子）~~[19]</big>'''
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	[[ファイル:QuickLook 32.png\|サムネイル\|1200x1200px\|'''<big>図22　馬蹄形リング構造の内側表面の外観写真 [19]</big>'''\|左]]		[[ファイル:QuickLook 32.png\|サムネイル\|1200x1200px\|'''<big>図22　馬蹄形リング構造の内側表面の外観写真 [19]</big>'''\|左]]