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）

　VIPプロジェクトでは[1]、vesselサンプルの他に、下部プレナムハードデブリの一部が分取され、各機関で分析されている。ここでは、その分析結果の概要を示す。

図１　下部プレナムのルースデブリとハードデブリの堆積状態 [2]

下部プレナムハードデブリサンプルの回収

　下部プレナムルースデブリがPick-and-Place工法やエアリフトで回収された後に、残留した下部プレナムハードデブリはスライドハンマーで打撃破砕された。図１に、下部プレナムでのルースデブリの堆積厚さ分布とルースデブリ回収後のハードデブリの堆積厚さ分布を示す[2]。破砕後の岩石状のデブリサンプルは、下部プレナムをおよそ四分割し、それぞれの中央付近から回収された。したがって、本来位置についての情報は失われている。また、北東四半領域では、微粒子デブリのみが残留していたため、岩石状デブリは回収されなかった。図２に、写真の画質が悪いが、回収されたハードデブリサンプルの外観を示す[2]。

下部プレナムハードデブリサンプルの分析の目的

　下部プレナムハードデブリについては、デブリ取り出しとクリーンアップの観点では、詳細分析を行う理由は薄れていた。一方で、事故進展解析の観点では、その物理的、微細組織的、放射化学的特性を分析し、下部ヘッド内面との相互作用状態を調査することで、下部ヘッド破損モデルの開発に向けた知見取得が要請された。従って、NRCが主導し、OECD/NEA/CSNIの枠組みを使って、サンプル採集と各機関への輸送と分析が行われた。

　非破壊分析としては、外観観察、写真撮影、重量測定、かさ密度とデブリ粒子密度の測定、空孔率測定、が行われた。破壊分析としては、金相観察、SEM/EDX、EPMA、ICP-AES、放射線分析、等が行われた。

図２　回収された下部プレナムハードデブリサンプルの外観　[2]

　FP分析結果に基づいて、事故時の崩壊熱計算が行われた。

　主要成分とFPについて、下部プレナムルースデブリの分析結果と比較された。

　参加機関は、SCK・CEN（ベルギー、原子力研究センター）、STUK（フィンランド、放射線・原子力安全センター）、IRSN（フランス、放射線防護・原子力安全研究所）、CEA（フランス、原子力・代替エネルギー庁）、GRS（ドイツ、原子炉安全協会）、CNEN（イタリア、原子力および代替エネルギーの研究開発のための国家委員会）、JAERI（日本、日本原子力研究所）、CSN（スペイン、原子力安全委員会）、SKI（スウェーデン、原子力発電検査機関）、OFEN（スイス、連邦エネルギー庁）、AEA-T（英国、AEAテクノロジー社）、NRC（米国、原子力安全委員会）、EPRI（米国、電力研究所）であった。

VIPプロジェクト立ち上げまでの経緯

図３　[2]

図４　[2]

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参考文献

[1] A.M. Rubin, Overview and Organization of Three Mile Island Unit 2 Vessel Investigation Project, 1994.

[2] 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.