[2D16-23] Development for Fuel Debris Treatment 2

[2D21] Fuel debris recovery plan that constantly carries out critical measures at Fukushima Daiichi Power Station

Continuous collection of fuel debris by boron crystal blasting

*Haruo Morishige¹ (1. Fukushima Nuclear Accident Contermeasures Review Group)

Keywords:Fuel Debris, Critical measures

福島第一１、２、３号機とも核燃料が100t以上熔融したと推定される。その核燃料にはウランの他にプルトニウムがウランの3割程度含まれていると想定されている。プルトニウムの内Pr240は自発核分裂を行いｋｇあたり50万回の核分裂を行う。熔融した燃料デブリは各号機約100ｔであり、約84kgのPr240が存在すると推定され毎秒4000万回を超える自発核分裂があり中性子が毎秒1億以上発生し連鎖反応に進む可能性が潜在している。プルトニウムはウランより融点が低いために燃料デブリが冷え固まる過程でプルトニウムが集結しやすく、さらに臨界の可能性が高い。Pr240は一たび臨界すると燃料デブリ全体にわたり、中性子が飛び火し、短時間で核爆発する危険性がある。核爆発すれば国内外に大量に放射性物質が飛散する。そのリスクがあまりにも大きい。回収の時が最もリスクが高い。この間も絶対に臨界させてはならない。今回臨界しない回収工法としてホウ素結晶を燃料デブリにブラストさせる工法を考案した。ホウ素結晶はダイヤモンドに次ぐ40Ｇｐａ以上の硬さを持ち、中性子を吸収する特徴がある。最大20Ｇｐａの硬さを持つ燃料デブリもこのホウ素結晶は打ち砕く。ホウ素結晶を用いた回収工法が削りから保管に至るまで安全に燃料デブリを安全に回収できると確認した。