SRNL原子力汚染除去サービス、「科学を作業に投じる」


過去60年間、Savannah River国立研究所(SRNL)は我が国が直面する最も難しい問題のいくつかを実践的に解決するため、科学と技術を応用することに成功してきた。2004年に同研究所は核廃棄物・核物質の安全な封じ込めと廃棄、環境のクリーンアップ、原子力施設の汚染除去と廃棄に焦点を当てた国立研究所に指定された。こうした多様な活動を経て、SRNLは「科学を作業に投入する」ことに成功した。

その分野における長い歴史を通して、SRNLはクリーンアップ及び改善能力について堅調なポートフォリオを創り出してきた。新たなエネルギーに関するフォーラムの情報画像はSRNLのサービスの範囲を説明し、視覚化している。同サービスは画像の下に非常に詳細に説明されている。読者は以下のリンクを使って、オンライン情報源の一部として、自由にこの画像を保存し、利用することができる。

下記も参照のこと:

福島第一原発における汚染除去作業の課題と日本と米国の提携

SRNL環境管理アソシエート研究所所長、Jeff Griffin博士とのQ&A

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SRNLの能力

SRNLのSavannah Riverサイト(SRS)における復旧を支援する60年の歴史と、構想から完遂まで研究所の専門性に従事する役割により、クリーンアップと復旧能力及び才能という素晴らしいポートフォリオが作り上げられた。

非活性化、汚染除去、廃炉技術と実践

Cooling Tower ImplosionSRNL及びSRSの原子力施設と構造物を非活性化し、汚染除去し、廃炉にする上での成功は多数にのぼる。取り組みは、汚染除去及びホットセルの取り外しから原子炉の原位置廃炉までにわたる。SRSにおいて、あらゆる局面の非活性化及び廃炉を導くための手順が設けられている。非活性化及び廃炉の実践は、廃炉構造の長期的性能を確実にするために、性能評価により支援されている。更に重要なことに、経験を積んだ職員がSRNL及びSRSに常駐しており、非活性化、汚染除去、廃炉活動の計画、配置及び監視を支援している。

セメント混合廃棄物形態と原位置廃炉

R Reactor entombment in grout_bSRNLは、放射性施設の遮蔽管理に対するセメント混合廃棄物形態及びグラウト製剤におけるエネルギー省(DOE)のリーダーである。セメント混合物製剤は現在、SRSにおいて高レベル放射性廃棄物の分離から生じる低レベル放射性廃棄物を不動化するために用いられている。特殊グラウトは高レベル放射性廃棄物槽の遮蔽管理のため、及び原子炉施設を非活性化するために処方された。遮蔽管理に用いられるグラウトは構造成分との化学反応を最小限に抑えるため、より流動性があり、低いpHであるように特別に処方された。グラウト製剤の性能はSRNLにより広範囲に調査され、施設を長期的に安定させるためのセメント基礎の材料使用は精密な性能評価により確認されている。セメント基礎の材料は廃棄物処理及び非活性施設の長期的配置に対して費用効果の高い選択肢である。

放射性液体廃棄物処理の技術

Rotary Microfilter Filter mods by SRNL for rad environSRNLは高レベル放射性廃棄物処理技術の開発・普及における先駆者である。SRSにおける高レベル放射性廃棄物の処理及びガラス化に用いられるプロセスは配置前にSRNLにおいて開発・実証された。また、SRNLはハンフォード廃棄物処理不動化設備(WTP)に関わる技術開発の取組を積極的に支援した。SRNLは、SRSにおいて高レベル廃棄物処理活動に継続的な支援を提供し、運転を改善するための革新的技術を開発し続ける。ロータリーマイクロフィルター(RMF)は、放射性廃棄物溶液から固体をろ過する有望な技術である。RMFは小型でありながら、並外れた除去効率及びスループット率を提供する。セシウム除去技術の進歩には、溶剤抽出プロセスにおける用途での改善された溶剤並びにイオン交換樹脂及び媒体の開発が含まれる。修飾チタン酸ナトリウム(mMST)材は、最近になってSRS廃棄物からのストロンチウウとアクチニドの除去を改善するためにSRNLにおいて開発された。また、SRNLは放射性核種の除去を促進するために高レベル放射性廃棄物から塩種を凝結させる技術を実証した。また、SRNLは廃棄物の前処理プロセスのためのオンライン及びライン上(at-line)モニターを開発した。

SRNLは永久廃棄のために放射性廃棄物を不動化するためのグラス製剤及びガラス化の技術を開発した。これには低レベル放射性廃棄物の処理のための原料調製、溶解及びオフガス能力が含まれ、あらゆる分野の放射性水・汚泥廃棄物処理に対するコンサルティング、技術評価、技術開発、システム計画を提供する。

原子炉及び配管修理技術

Reactor-pipe-repairSRNLのエンジニアは放射性タンク、配管及び原子炉容器のインサービス修理に対する材料及びプロセスを展開してきた。これらの取組には、市販品のシール材及びガスケット材が金属溶接修理プロセスの展開へ適合するか特定し、評価することが含まれる。SRNLにおいて遠隔システムやロボット専門家とチームを組むことにより、SRSの放射性施設稼働時に修理溶剤の一体化に成功した。SRNLは修理オプションを選択・評価する際の検討を行うことが出来る。

 

固体廃棄物処理の技術

Intermediate Level Vault_tritium固体放射性廃棄物(放射性包装及び輸送を含む)の取扱い、保管、処分は、現場の開始以降、SRSにおいて実施されてきた。個体廃棄物処理に関わるすべての規制要件に適合するために手順及び実践が設置されている。保管金庫及び浅地中埋設施設設計における高度な概念提唱により、固体廃棄物の保管及び処分における安全性及び費用効果が高まった。こうした進歩には、放射性核種の環境への放出が起こらないようにする独特な溝設計やキャップ・カバー技術が含まれる。

キャップ・カバーと特殊改良の包含

Cap-coversカバー及びキャップシステムはSRSにおいて、ほぼ150万平米の埋蔵及び修復区域に用いられてきた。カバーのほとんどは技師により設計されてきたが(ジオシンセティック、締固め粘度、アスファルト・コンクリート)、いくつかの場合において覆土(圧縮充填剤、もとからある土壌)が用いられてきた。最近になって、性能向上のため、キャップ・カバーシステムに改良が展開され、取り込まれてきた。

バリアと地下水処理

Funnel  Gate System Installation_smSRNLは放射性種及び危険種で汚染された地下水及び土壌のクリーンアップにおいて成功を収めてきた技術を開発した。広範な現場の特性化が処理における最初のステップである。特性データに基づき主要な汚染特性をもつ標的区域を選定するため、また適切な技術溶剤を用いて標的区域を積極的にクリーンアップするため科学的な手法が用いられる。ポンプと処理、「ファンネルとゲート」バリア及び改正システムがSRSにおいて開発され配置されてきた。SRNLは技術検討及び地下水クリーンアップ戦略構築を支援することができる。

 

 

 

放射線モニタリング及びマッピング技術

1101373020SRNLの科学者たちは、屋外及び密封された区域において放射性汚染のマップを位置づけ、特定し、作成するために、アクセサリを装備した装置を開発し、試験した。こうした装置は放射線測定及び調査を実施しながら、短い計測時間で解釈をする極めて繊細な検知器を用いる。これにより、装置は放射能源の種類や位置を素早く特定することができる。装置は限定された高線量の場所でも放射線測定ができるように遠隔操作ができるプラットフォームで展開される。RadmapperTM及びGrayQbTMの技術は、放射線の評価と放射線被ばくの軽減を支援するにあたり貴重なものとなる。

ロボットと遠隔技術

Remote pipe crawler welderSRNLは放射線及び危険なアプリケーションに対して遠隔技術を開発する先駆者である。SRNLにおいて、様々な技術訓練を受けた技術スタッフが共に作業し、費用効果の高い、屋外適用できる溶剤を開発するために、商業用の市販品の技術を集積している。屋外の場所、建造物、タンク、配管システムにおいて検査、放射線調査、修理や変更を実施するために、遠隔システムが開発されてきた。開発されたもののうち、最も革新的なシステムの一つは、圧縮空気を満たして操作されるパイプクローラーである。圧縮空気の使用により、遠隔環境におけるクローラーの信頼性及び費用効果が増した。技術検討及び/又はシステム開発は、SRNLにより支援される。

燃料及び瓦礫と燃料プール水処理のための湿式保管オーバーパック

Spent Fuel Pool L-complex_smSRSでは消費された燃料プールにおいて損傷した原子炉燃料及び瓦礫を包み、保管するために大きめの保管容器を活用する。これにより、水洗浄及び損傷した燃料の移動/輸送を容易に行い、損傷した燃料及び瓦礫をまとめるための便利な方法が提供される。高度な「Jチューブ」設計は、容器からのガスの放出を制御することにより、保管容器の安全性を改善するために、SRNLが開発したものである。イオン交換樹脂も漏れた燃料からセシウムを捕捉するために保管容器に取り込まれる。

プール内の水洗浄システムもSRNLが開発したものである。こうしたシステムには消費された燃料プールの水を洗浄するためのポンプ、フィルター及びイオン交換樹脂カラムシステムが含まれる。水洗浄システムは携帯できるもので、スキッドマウントユニットにより燃料プールにおける差し込み及び取り外しが容易にできる。また、SRNLは真菌及び細菌の繁殖から生じる生物学的な混乱を排除するための水処理システムを開発した。更に、SRNLは燃料プール及び放射線廃棄物タンク内の腐食評価の分野において広範な経験がある。この経験には、腐食を軽減するための水化学制御プログラムの開発が含まれる。