スリーマイル島原子力発電所事故

　ここでは、TMI-2事故後の原子炉内部調査とデブリ取り出しの進捗、調査・取り出し過程で採取されたデブリサンプルの分析、それらから推定された事故シナリオとデブリふるまい、についてまとめる。TMI-2での内部調査やデブリ取り出しの方法を調査することは、1F事故炉の内部調査や燃料取り出しの参考情報として有用である。特に、どのような内部調査が計画され、どのようなサンプルが分析され、得られた知見がどのようにデブリ取り出し方法や事故シナリオの推定に反映されたのかを整理しておくことが重要である。

　以下の項目では、参考文献[1,2]などを参照して、TMI-2事故炉の状態まとめ、内部調査とデブリ取り出しの概要と時系列をまとめた。

• TMI-2事故炉の状態まとめ、（令和6年11月に更新）

• 内部調査、デブリ取り出しの概要、（令和6年10月に更新）　(安全評価について調査中、追記予定)

• TMI-2の内部調査とデブリ取り出しの時系列、（令和6年11月に更新）

• 事故前の炉心インベントリ、作成中

　以下の項目では、参考文献[3]などを参照して、TMI-2廃炉において重要な判断ポイントとなった、1984年12月時点での情報をとりまとめた。この時点までに、圧力容器ヘッド内と炉心上部の内部調査およびサンプル分析が進められた。また、その結果を受けて、圧力容器上部ヘッドと上部プレナム構造物の取り外しを大気中で実施することが決定された。1984年7月に、ヘッド取り外しと建屋内の貯蔵スタンドへの移動が完了し、1984年12月には、プレナム構造物の初期リフト（圧力容器内でのジャッキアップ）まで進捗した。ジャッキアップ位置で、ぶら下がりデブリの除去や付着デブリのフラッシングが行われ、大気中でのプレナム構造物撤去が可能かどうかの最終判断が行われた。また、この段階までに得られた情報・知見に基づき、取り出し初期の燃料・デブリ取り出し方法がおよそ定められた。圧力容器上に改良型のIIFを設置して水位をあげ、さらにその上に作業プラットフォームを設置して、そこから長尺ツールを吊り降ろして作業員が手作業でデブリを収納缶に回収する方式が採用された。ロボットによる遠隔自動運転は採用されないこととなった。収納缶は、新たに設置された収納缶移送システムで遮蔽キャスク内に吊り上げ、水没させたCanal最深部に移送される方式が決定された。1985年に5月にプレナム撤去が行われ、ついで、燃料デブリ取り出しに向けて、作業プラットフォームの設置や、長尺ツールなどの取り付けが行われた。

• 圧力容器ヘッド取り外し計画、（令和7年1月に更新）

• 上部プレナム構造物取り外し計画、（令和7年2月に更新）New!

• APSR挿入試験、（令和6年12月に更新）

• Quick Look計画、（令和6年12月に追記）

• Core Topography計画、（令和6年11月に更新）

• デブリ取り出し工法の変遷、（令和7年1月に更新）

• ヘッド取り外しのデザインエンジニアリングと安全評価、（令和7年1月に更新）

• デブリ取り出しツール、（令和6年5月に更新、調査中）

• 以下、調査中

　以下の項目では、デブリ取り出し過程で得られた知見、炉心中央から炉心下部に残留していた溶融凝固層や切り株燃料のボーリング調査、下部プレナムの調査、および、これらの結果を反映した燃料デブリ取り出しの進捗についてまとめる。1985年10月に、燃料デブリ取り出しが開始された。デブリベッド上に崩落していた上部端栓などを撤去・回収した後、1985年12月には、収納缶を装荷するカルーセルと新旧吸引システムを設置し、上部ルースデブリの取り出しが開始された。

• 初期の燃料デブリ取り出し中に得られた知見、（令和7年2月に一部更新）New!
• コアボーリング調査（調査中）
• 下部プレナム調査（調査中）
• 炉心下部構造物の調査（調査中）
• コアフォーマ領域の調査（調査中）
• ex-vesselデブリの調査（調査中）

　以下の項目では、参考文献[4]などを参照して、燃料デブリサンプルの分析結果をまとめる。

• 燃料デブリサンプルの採集と分析、（令和6年10月に更新）（作成途中、残留燃料集合体、上部ルースデブリまで記載）

• デブリの自然発火性確認試験、（令和6年12月に更新）

• リードスクリューサンプルの分析、（令和6年12月に更新）

• 一部形状を残していた燃料集合体の詳細分析データ、（令和6年11月に更新）

• 上部ルースデブリの詳細分析データ、（令和6年6月に更新）

• 炉心周辺に残留していた燃料集合体サンプルの分析データ、（調査中）

• コアボーリングサンプルの分析結果（微細構造、元素組成）

• コアボーリングサンプルの分析結果（放射性核種の偏在傾向）

• 下部プレナムデブリの分析結果（微細構造）

• 圧力容器外デブリの分析結果（微細構造、放射性核種組成，元素組成）

• TMI-2サンプルの分析で用いられた分析技術、（準備中）

　以下の項目では、事故時のプラントデータ、圧力容器内部調査、様々なデブリサンプルの分析結果などから推定された、事故時のデブリふるまいについてまとめる。

• 事故進展に伴うデブリ移行挙動、（令和6年5月に更新）

• 事故進展中の炉心物質の相互反応と温度の推定

• RPV下部ヘッドで採取された燃料デブリ試料の分析結果（微細構造）とデブリ移行メカニズムの推定

• デブリサンプル中の結晶構造の分析

参考文献

[1] The Cleanup of Three Mile Island Unit 2, A Technical History: 1979 to 1990, EPRI NP-6931, 1990.

[2] Three Mile Island Accident of 1979 Knowledge Management Digest, NUREG/KM-0001, Supplement 1, 2 and 3, USNRC, 2020.

[3] H.M. Burton and R.L. Freemerman, Reactor Disassembly Activities at Three Mile Island Unit 2, Progress in Nucl. Eng. 17 (1986) 141-174.

[4] R.K. McCardell, M. L. Russell, D.W. Akers, C.S. Olsen, Summary of TMI-2 core sample examination, Nucl. Eng. Des. 118 (1990) 441-449.

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関連項目

既往知見