JP5937474B2 - 原子力プラントにおける核燃料物質取り出し方法 - Google Patents

Description

本発明は、原子力プラントにおける核燃料物質取り出し方法に係り、特に、炉心の溶融により原子炉格納容器内で原子炉圧力容器外に落下した核燃料物質を取り出すのに好適な原子力プラントにおける核燃料物質取り出し方に関する。

沸騰水型原子力プラントでは、核燃料物質を含む複数の燃料集合体が、原子炉の炉心に装荷されている。炉心内に装荷されてから所定の運転サイクル数での原子炉の運転を経験した燃料集合体は、使用済燃料集合体として原子炉内から原子炉外に搬出されている。

沸騰水型原子力プラントにおける使用済燃料集合体の原子炉からの搬出方法の一例が、特開平８−２６２１８２号公報に記載されている。使用済燃料集合体は、原子炉建屋内の運転床に移動可能に設置された燃料交換機を用いて原子炉内から取り出され、原子炉建屋内に形成された燃料貯蔵プールに搬送される。

特開平８−２６２１８２号公報

特開平８−２６２１８２号公報に記載された使用済燃料集合体の原子炉内からの搬送方法は、沸騰水型原子力プラントの原子炉内の核燃料物質が、健全な燃料集合体内に存在している場合において炉心から使用済燃料集合体を搬出する方法である。しかしながら、万が一、スリーマイル原子力発電所の原子力プラントのように、原子炉内の炉心に装荷している燃料集合体に含まれる核燃料物質が溶融する事故が発生した場合には、この溶融した核燃料物質を原子炉から搬出する作業は、困難を極め、溶融して固まった核燃料物質（燃料デブリ）の搬出に長時間を要する。

特に、原子炉建屋内の運転床上から燃料デブリを切削して切削された燃料デブリを取り出す場合には、燃料デブリから放出される放射線を遮へいするために、原子炉格納容器及び原子炉圧力容器内に冷却水を充填し、原子炉格納容器内を冷却水で冠水させることが考えられる。このような冠水を行う場合には、原子炉格納容器に万が一漏えい箇所が存在すると、その冠水を実施することができなくなる。このため、原子炉格納容器を対象に漏えい箇所の有無を検査により確認し、万が一、原子炉格納容器に漏えい箇所が存在する場合にはその漏えい箇所を封鎖する必要がある。原子炉格納容器に存在する漏えい箇所を封鎖した後に、原子炉格納容器内を冷却水で冠水させる作業を実施することができる。しかしながら、原子炉格納容器を対象に漏えい箇所の有無を確認する検査を行う場合にも、長時間を要することになる。

本発明の目的は、原子炉圧力容器支持部材内の内部空間に落下した溶融核燃料物質を短時間に取り出すことができる原子力プラントにおける核燃料物質取り出し方法を提供することにある。

上記した目的を達成する本発明の特徴は、原子炉建屋内に設置されて原子炉建屋の一部である生体遮へい体で取り囲まれた原子炉格納容器、及び原子炉格納容器内に設置された筒状の原子炉圧力容器支持部材によって支持され、原子炉格納容器によって取り囲まれる原子炉圧力容器を有する原子力プラントにおける核燃料物質取り出し方法であって、
原子炉建屋の側壁に第１開口部を形成し、
原子炉圧力容器支持部材で取り囲まれた内部空間に落下した溶融核燃料物質の、破砕及び切削のいずれかに用いられるアクセス装置を、第１開口部を通して生体遮へい体の外部で原子炉建屋内に移動させ、
アクセス装置の移動後に、アクセス装置に設けられた破砕手段及び切削手段のいずれかを、生体遮へい体及び原子炉格納容器を貫通する貫通通路、及び原子炉圧力容器支持部材に形成された第２開口部を通して、内部空間内に挿入し、
内部空間内に挿入された破砕手段を用いた、溶融核燃料物質の破砕、及び内部空間内に挿入された切削手段を用いた、溶融核燃料物質の切削のいずれかを行い、
溶融核燃料物質の破砕片及び溶融核燃料物質の切削片のいずれかを、第２開口部、貫通通路及び第１開口部を通して原子炉建屋の外部に取り出すことにある。

原子炉建屋の側壁に第１開口部を形成し、内部空間に落下した溶融核燃料物質の、破砕及び切削のいずれかに用いられるアクセス装置を、第１開口部を通して生体遮へい体の外部で原子炉建屋内に移動させ、このアクセス装置の移動後に、アクセス装置に設けられた破砕手段及び切削手段のいずれかを、既存の貫通通路及び第２開口部を通して内部空間内に挿入し、破砕手段を用いた内部空間内の溶融核燃料物質の破砕、及び切削手段を用いた内部空間内の溶融核燃料物質の切削のいずれかを行い、溶融核燃料物質の破砕片及び溶融核燃料物質の切削片のいずれかを、第２開口部、貫通通路及び第１開口部を通して前記原子炉建屋の外部に取り出すので、原子炉圧力容器が水没するまで原子炉格納容器内を冠水する必要がなくなり、原子炉格納容器の漏えい箇所を確認する検査、及び原子炉格納容器の漏えい箇所を封鎖する作業を行う必要がなくなる。このため、原子炉圧力容器の下方に存在する、原子炉圧力容器支持部材で取り囲まれた内部空間に落下した溶融核燃料物質を原子炉建屋の外部に取り出すのに要する時間を短縮することができる。

本発明によれば、原子炉圧力容器支持部材内の内部空間に落下した溶融核燃料物質を、原子炉建屋外に短時間に取り出すことができる。

本発明の好適な一実施例である実施例１の原子力プラントにおける核燃料物質取り出し方法が適用される沸騰水型原子力プラントの縦断面図である。 図１のII−II断面図である。 実施例１の核燃料物質取り出し方法に含まれる、放射性廃棄物処理建屋内での第１放射線遮へい室の形成、及びこの第１放射線遮へい室内への孔明け装置の搬入の各工程を示す説明図である。 実施例１の核燃料物質取り出し方法に含まれる、原子炉建屋の側壁に開口部を形成する工程を示す説明図である。 実施例１の核燃料物質取り出し方法に含まれる、原子炉建屋内に存在する干渉物を撤去する工程を示す説明図である。 実施例１の核燃料物質取り出し方法に含まれる、撤去した干渉物を第１放射線遮へい室外に搬出する工程を示す説明図である。 実施例１の核燃料物質取り出し方法に含まれる、第１放射線遮へい室に連通する第２放射線遮へい室を原子炉建屋内に形成する工程を示す説明図である。 実施例１の核燃料物質取り出し方法に含まれる、第２放射線遮へい室内に多関節アクセス装置を搬入する工程を示す説明図である。 実施例１の核燃料物質取り出し方法に含まれる、第２放射線遮へい室に配置された多関節アクセス装置を用いて原子炉格納容器の底部に存在する燃料デブリを観察する工程を示す説明図である。 実施例１の核燃料物質取り出し方法に含まれる、原子炉格納容器の底部に存在する燃料デブリを破砕する工程を示す説明図である。 図１０に示す燃料デブリの破砕されている領域の拡大図である。 実施例１の核燃料物質取り出し方法に含まれる、多関節アクセス装置の多関節マニピュレータ先端部の破砕装置をハンドリング装置に交換する工程を示す説明図である。 実施例１の核燃料物質取り出し方法に含まれる、原子炉格納容器底部の破砕された燃料デブリ片を把持する工程を示す説明図である。 図１３に示す破砕された燃料デブリ片を把持する状態を示す拡大図である。 実施例１の核燃料物質取り出し方法に含まれる、破砕された燃料デブリ片を原子炉建屋内の第２放射線遮へい室内まで移送する工程を示す説明図である。 実施例１の核燃料物質取り出し方法に含まれる、破砕された燃料デブリ片を原子炉建屋内の第２放射線遮へい室内で収納容器に収納する工程を示す説明図である。 本発明の他の実施例である実施例２の原子力プラントにおける核燃料物質取り出し方法を示す説明図である。 本発明の他の実施例である実施例５の原子力プラントにおける核燃料物質取り出し方法を示す説明図である。

本発明の実施例を以下に説明する。

本発明の好適な一実施例である、沸騰水型原子力プラントに適用した実施例１の原子力プラントにおける核燃料物質取り出し方法を、図１から図１６を用いて説明する。

まず、本実施例の原子力プラントにおける核燃料物質取り出し方法が適用される沸騰水型原子力プラントの概略構造を、図１を用いて説明する。沸騰水型原子力プラントは、原子炉及び原子炉格納容器（以下、ＰＣＶという）９を備えている。ＰＣＶ９は、原子炉建屋１内に設置されて、上端部に上蓋９Ａが取り付けられて密封されている。ＰＣＶ９は、内部に形成されたドライウェル１０、及び冷却水２５が充填された圧力抑制プールが内部に形成された環状の圧力抑制室１１を有する。ドライウェル１０に連絡されるベント通路の一端が、圧力抑制室１１内の圧力抑制プールの冷却水２５中に浸漬されている。圧力抑制室１１は、原子炉建屋１内に形成された環状のトーラス室１２内に配置される。

原子炉は、上蓋３Ａが取り付けられて構成される原子炉圧力容器（以下、ＲＰＶという）３、核燃料物質を含む複数の燃料集合体が装荷された炉心４、気水分離器（図示せず）及び蒸気乾燥器（図示せず）等を備えている。炉心４、気水分離器及び蒸気乾燥器はＲＰＶ３内に配置される。炉心４内に装荷された各燃料集合体は、下端部が炉心支持板７２によって支持され、上端部が上部格子板７３によって保持される。気水分離器は上部格子板７３よりも上方に配置され、蒸気乾燥器が気水分離器の上方に配置される。

複数の制御棒案内管７４が炉心支持板７２の下方に配置されている。炉心４内の燃料集合体間に出し入れされて原子炉出力を制御する制御棒（図示せず）が、各制御棒案内管７４内に配置されている。複数の制御棒駆動機構ハウジング７５が、ＲＰＶ３の下鏡に取り付けられている。制御棒駆動機構（図示せず）が、それぞれの制御棒駆動機構ハウジング７５内に設置され、制御棒案内管７４内の制御棒と連結されている。

ＲＰＶ３は、ＰＣＶ９内の底部に設けられたコンクリートマット２２上に設けられた筒状のペデスタル５上に据え付けられている。筒状のγ線遮蔽体８が、ペデスタル５の上端に設置され、ＲＰＶ３を取り囲んでいる。ペデスタル開口６が、ペデスタル５に形成されており、ＰＣＶ９内のドライウェル１０とペデスタル５内に形成された内部空間７を連通している。複数の制御棒駆動機構ハウジング７５が、ＲＰＶ３の下鏡から内部空間７に向かって伸びている。

原子炉建屋１の一部であるコンクリート製の筒状の生体遮へい体２が、ＰＣＶ９の周囲を取り囲んでいる。沸騰水型原子力プラントの運転が停止された後に実施される保守点検時に作業員がＰＣＶ９内に入れるように、エアロックドアを設けたアクセス通路５８が設けられており、このアクセス通路５８は生体遮へい体２及びＰＣＶ９を貫通している（図２参照）。アクセス通路５８以外に、図２に示すように、機器ハッチ５９及び制御棒駆動機構ハッチ１５が生体遮へい体２及びＰＣＶ９を貫通して設けられている。制御棒駆動機構ハッチ１５は、原子炉建屋１の、放射性廃棄物処理建屋１８に面する側壁２０に向かって伸びている。アクセス通路５８はエアロックドアを開くことによって、及び機器ハッチ５９及び制御棒駆動機構ハッチ１５は各ハッチを開くことによって、原子炉建屋１内でＰＣＶ９の外側の領域１６とＰＣＶ９内のドライウェルが連絡される。沸騰水型原子力プラントの運転時では、エアロックドア及びそれらのハッチは閉じられている。開閉される大物搬入口５７が、原子炉建屋１の、側壁２０と直交する他の側壁（図１７に示す側壁２０Ａ）に設けられている。

運転床１３が、原子炉建屋１内でＰＣＶ９の上方に形成される。燃料貯蔵プール１４が運転床１３に囲まれて形成されており、冷却水が燃料貯蔵プール１４内に充填されている。炉心４から取り出された複数の使用済燃料集合体が、燃料貯蔵プール１４内の冷却水中に保管されている。

原子炉建屋１は、横断面が正方形をしており、四つの側壁を有している。放射性廃棄物処理建屋１８が、原子炉建屋１に隣接して配置され、原子炉建屋１の一つの側壁２０と平行に伸びている。タービン建屋５６が、放射性廃棄物処理建屋１８と隣接する側壁２０と直交している、原子炉建屋１の他の側壁に隣接して配置される。

このような沸騰水型原子力プラントにおいて、原子炉がスクラムされて原子炉出力が低下した状態において、一時的に、沸騰水型原子力プラントの電流を供給する全部の電源が消失して非常用炉心冷却系が作動しなかった状態が生じたことを想定する。全部の電源が消失して非常用炉心冷却系のポンプ等が作動しなくなり、炉心４内の各燃料集合体内の冷却が損なわれた場合には、燃料集合体に含まれる核燃料物質が溶融し、溶融した核燃料物質がＲＰＶ３の底部に落下して更にＰＣＶ９の底部であるコンクリートマット２２上に落下する可能性がある。

万が一、このような溶融核燃料物質のコンクリートマット２２上への落下が生じた場合には、この溶融核燃料物質のＰＣＶ９外への取り出し、及び溶融核燃料物質の落下が生じた沸騰水型原子力プラントについては廃炉処理が実施される。

本実施例は、核燃料物質の溶融が生じた、例えば、沸騰水型原子力プラントにおいて、ＰＣＶ９内でコンクリートマット２２上に落下したその溶融核燃料物質をＰＣＶ９外へ取り出すものである。コンクリートマット２２上に落下したその溶融核燃料物質は、ペデスタル５の内側に存在する。本実施例の原子力プラントにおける核燃料物質取り出し方法を、以下に説明する。

まず、第１放射線遮へい室を構築する（ステップＳ１）。第１放射線遮へい室３３を、制御棒駆動機構ハッチ１５が面する原子炉建屋１の側壁２０付近で放射性廃棄物処理建屋１８内の領域１９に形成する（図３及び図１７参照）。第１放射線遮へい室３３は、対向する両側壁を２枚の鉄板製の放射線遮へい体（側壁遮へい部材）６１（図１７参照）、天井を鉄板製の放射線遮へい体（天井遮へい部材）２７及び床を鉄板製の放射線遮へい体（床遮へい部材）２８で取り囲まれて形成されている。放射線遮へい体６１，２７及び２８は板状をしている。放射性廃棄物処理建屋１８内の領域１９の床２１の表面上に置かれた放射線遮へい体２８の両側に放射線遮へい体６１をそれぞれ配置し、各放射線遮へい体６１の下端部を放射線遮へい体２８に溶接にて接合する。放射線遮へい体２７が各放射線遮へい体６１の上端に配置され、放射線遮へい体２７と各放射線遮へい体６１の上端部が溶接にて接合される。放射線遮へい体６１，２７及び２８のそれぞれの一端は、側壁２０の、放射性廃棄物処理建屋１８側の側面に接触して配置される。放射線遮へい体６１，２７及び２８のそれぞれの一端と側壁２０の間は、外側よりシール材を用いてシールされる。板状をした、鉄板製の放射線遮へい体２９，３１が、互いに間隔をおいて、放射線遮へい体６１，２７及び２８で囲まれた空間内に配置され、放射線遮へい体２９，３１のそれぞれの周囲が、放射線遮へい体２７及び２８及び２枚の放射線遮へい体６１の内面に溶接にて接合される。放射線遮へい体２９が放射線遮へい体３１よりも側壁２０側に配置される。放射線遮へい体２９及び３１には、後述する各装置の出し入れが可能なように開口部がそれぞれ形成されている。放射線遮へい体２９に形成された開口部の開閉を行う一対のドア３０が左右に分かれて移動可能に放射線遮へい体２９に取り付けられる。放射線遮へい体３１に形成された開口部の開閉を行う一対のドア３２が左右に分かれて移動可能に放射線遮へい体３１に取り付けられる。ドア３０及び３２は放射線遮へい体である鉄板で構成される。閉じられているときに領域１６から領域１９に向かう放射線を遮へいするように、ドア３０及び３２のそれぞれの周辺部が放射線遮へい体２９及び３１と重なっている。さらに、閉じられた各ドア３０同士の合せ目に形成されるすき間を覆うように鉄板が一方のドア３０に取り付けられる。閉じられた各ドア３１同士の合せ目に形成されるすき間を覆うように鉄板が一方のドア３１に取り付けられる。第１放射線遮へい室３３が側壁２０と放射線遮へい体２９の間に形成される。２枚の放射線遮へい体６１及び放射線遮へい体２７及び２８で取り囲まれた部屋３４が放射線遮へい体２９と放射線遮へい体３１の間に形成される。

放射性廃棄物処理建屋１８は、一種の隔離室であり、第１放射線遮へい室３３を取り囲んでいる。

孔開け装置を第１放射線遮へい室内に移動させる（ステップＳ２）。キャタピラー（図示せず）の旋回で移動する孔開け装置３５が、放射性廃棄物建屋１８内の領域１９から第１放射線遮へい室３３まで移動する（図３参照）。孔開け装置３５には前面に切削具３６が設けられている。孔開け装置３５の移動は以下のように行われる。ドア３０及び３２は閉じている。カメラ（図示せず）が自走式の孔開け装置３５の前面に取り付けられている。このカメラで撮影された孔開け装置３５よりも前方の映像は、放射性廃棄物処理建屋１８内の領域１９に置かれた操作盤（図示せず）に設けられた表示装置（図示せず）に表示される。孔開け装置３５は、ドア３２の前まで移動して停止する。オペレータは、表示装置に表示された映像を見ており、孔開け装置３５がドア３２の前まで停止したとき、操作盤を操作してドア３２を開ける。孔開け装置３５が放射線遮へい体３１に形成された開口部を通って部屋３４内に入り移動を停止する。このとき、オペレータは操作盤を操作してドア３２を閉じる。孔開け装置３５がドア３０の前まで移動して停止すると、オペレータが操作盤を操作することにより、ドア３０が開く。孔開け装置３５が放射線遮へい体２９に形成された開口部を通って第１放射線遮へい室３３内に入り、第１放射線遮へい室３３内で停止される。その後、オペレータが操作盤を操作することにより、ドア３０が閉じる。ドア３０及び３２が両方同時に開くことはない。ドア３０及び３２を駆動して開閉するそれぞれのモータ（図示せず）が放射線遮へい体２９及び３１のそれぞれの上端部に設けられる。放射線遮へい体２７の下面には、各モータにそれぞれの開閉装置を介して接続される電力供給用のケーブル（図示せず）を収納した電線管（図示せず）が敷設されている。このケーブルは放射性廃棄物処理建屋１８の領域１９内で電源に接続されている。各開閉装置に開閉指令を伝送する信号線が上記の電線管内を通って前述した操作盤に接続される。前述したドア３０，３２の開閉は、オペレータが操作盤を操作し、該当する開閉装置に開閉指令を、信号線を介して送信することにより行われる。電線管は、ドア３０，３２の開閉に支障が生じないように各ドアの上端部の合わせ目に電線管が通る最小限の大きさの切欠き部を形成している。ドア３０，３２に形成された電線管が通る最小限の大きさの切欠き部は、後述するドア４５及び４６の上端部の合わせ目にもそれぞれ形成される。

孔開け装置３５には、キャタピラーを旋回させるモータ（図示せず）が設けられ、このモータに電力を供給するバッテリ（図示）が搭載されている。バッテリーの替りに電力供給用のケーブルを孔開け装置３５に接続してもよい。このようなケーブルを使用する場合には、ドア３０，３２が閉じられたときにこのケーブルを切断しないように、ドア３０，３２のそれぞれの下端部の合わせ目に、そのケーブルが通過できる最小限の切欠き部を形成するとよい。ドア３０，３２の下端部に形成されたケーブル通過用の最小限の大きさの切欠き部は、後述するドア４５及び４６の下端部の合わせ目にもそれぞれ形成される。

さらに、孔開け装置３５への操作指令（例えば、上記のキャタピラー旋回用のモータの駆動指令及び停止指令、後述のステップＳ３における切削具３６の駆動指令及び停止指令）及びカメラの映像情報は、操作盤との間で無線により通信される。このため、孔開け装置３５は無線の送信器及び受信器を備えている。第１放射線遮へい室３３及び部屋３４のそれぞれにおいて放射線遮へい体２７の下面に無線の送信器及び受信器を設けている。放射線遮へい体２７に設けられた送信器及び受信器には上記の操作指令及び映像情報を伝える伝送線が接続され、この伝送線は前述の前線管内を通って操作盤に接続されている。

収納容器３７は、前方にカメラを取り付けた自走式の移動台車（図示せず）に載せられ、孔開け装置３５と同様にして、領域１９から第１放射線遮へい室３３内に搬入される。この移動台車にも無線の送信器及び受信器が設けられる。

原子炉建屋１の側壁に貫通した開口部を形成する（ステップＳ３）。切削具３６を側壁２０に対向させた状態で回転させる。切削具３６の回転は、孔開け装置３５に設けられたモータ（図示せず）を駆動することによって行われる。切削具３６を回転させながら側壁２０に押し付けることにより、コンクリート製の側壁２０が切削される。オペレータが、孔開け装置３５に設けられたカメラで撮影されて前述の表示装置に表示された側壁２０の映像を見ることによって側壁２０の切削状況を監視することができる。切削具３６による側壁２０の切削が進行することによって、第１放射線遮へい室３３と原子炉建屋１内の領域１６を連絡する開口部３８が側壁２０に形成される（図４参照）。側壁２０が切削されている間は、ドア３０，３１が閉じられている。切削された側壁２０のコンクリート片が、孔開け装置３５に設けられたマニピュレータ（図示せず）の先端部の掴み具（図示せず）を用いて、第１放射線遮へい室３３内に存在する収納容器３７に収納される。所定量の切削されたコンクリート片が収納容器３７内に収納されたとき、この収納容器３７は、孔開け装置３５が、領域１９から第１放射線遮へい室３３に移動したときと逆の手順で、部屋３４を経て領域１９まで移動される。このとき、ドア３０が開いているときにはドア３２が閉じられており、ドア３２が開いているときにはドア３０が閉じられている。所定の大きさの開口部３８が側壁２０に形成された後、次のステップであるステップＳ４が実行される。

原子炉建屋内に存在する干渉物を除去する（ステップＳ４）。原子炉建屋１内の領域１６には、後述する第２放射線遮へい室４７（図７参照）の構築に障害となる複数の干渉物２６が存在する（図５参照）。このため、これらの干渉物２６を除去する必要がある。第１放射線遮へい室３３内に存在する孔開け装置３５が、所定量のコンクリート片が収納された収納予器３７が領域１９まで移動したときと同様の手順で、部屋３４を経て領域１９まで移動される。孔開け装置３５が領域１９に到達した後、前面にカメラ（図示せず）を設けた干渉物除去装置３９が、孔開け装置３５と同様に、領域１９から部屋３４を経て第１放射線遮へい室３３まで移動される。干渉物除去装置３９には、無線の送信器及び受信器、及びキャタピラー（図示せず）が設けられており、さらに、バッテリーが搭載されている。干渉物除去装置３９はキャタピラーの旋回によって移動する。干渉物除去装置３９への操作指令は、第１放射線遮へい室３３の天井に設けられた無線の送信器から干渉物除去装置３９の受信器に伝えられる。干渉物除去装置３９は、さらに、第１放射線遮へい室３３から開口部３８を通して原子炉建屋１内の領域１６まで移動される（図５参照）。干渉物除去装置３９に設けられたカメラは、干渉物除去装置３９の前面を撮影し、前述の表示装置に映像を伝送する。干渉物２６の映像も表示装置に表示される。オペレータは、表示装置に表示された映像を見ることによって、領域１６内に存在する干渉物２６を確認することができる。

干渉物除去装置３９は、アームを有し、アームの先端部に切断装置４０及び掴み具（図示せず）を設けている。大きな干渉物２６に対しては、切断装置４０を用いてその干渉物２６を切断して小さくする。切断された干渉物２６の切断片は、そのアームに設けられた掴み具によって把持され、収納容器３７内に収納される。小さい干渉物２６は、切断しないで、掴み具によって把持され、収納容器３７内に収納される。干渉物除去装置３９は、開口部３８から制御棒駆動機構ハッチ１５までの領域１６に存在する干渉物２６を除去する。

干渉物除去装置及び収納容器を放射性廃棄物処理建屋の領域１９まで移動させる（ステップＳ５）。開口部３８から制御棒駆動機構ハッチ１５までの領域１６に存在する干渉物２６の除去が完全に終了した後（図６参照）、原子炉建屋１の領域１６に存在する干渉物除去装置３９が、開口部３８を通して第１放射線遮へい室３３まで移動され、さらに、孔開け装置３５と同様に、第１放射線遮へい室３３から領域１９まで移動される。切断された干渉物２６が収納されて移動台車（図示せず）に載せられた収納容器３７も、同様に、第１放射線遮へい室３３から領域１９まで搬出される。

原子炉建屋内に第２放射線遮へい室を構築する（ステップＳ６）。第２放射線遮へい室４７及び部屋４８が、原子炉建屋１内の領域１６で開口部３８と制御棒駆動機構ハッチ１５付近の生体遮へい体２との間に形成される（図７及び図１７参照）。第２放射線遮へい室４７及び部屋４８は、対向する両側壁を鉄板製で板状の２枚の放射線遮へい体６０（図１７参照）、天井を鉄板製で板状の放射線遮へい体４１及び床を鉄板製で板状の放射線遮へい体４２で取り囲まれて形成されている。板状の放射線遮へい体４１，４２及び６０のそれぞれは、放射線遮へい体２９及び３１に形成された開口部及び開口部３８を通過できる大きさにして領域１９から、ドア３２及び３０が同時に開かないようにドア３２及び３０を順番に開閉しながら第１放射線遮へい室３３まで搬入する。さらに、搬入されたこれらの放射線遮へい体は、開口部３８を通して原子炉建屋１内の領域１６まで順次移動される。

搬入された板状の放射線遮へい体４１，４２及び６０を領域１６内で組み立てることにより、第２放射線遮へい室４７及び部屋４８を領域１６内に形成する（図７参照）。第２放射線遮へい室４７は部屋４８よりも生体遮へい体２側に配置される。第２放射線遮へい室４７と部屋４８はドア４５が設けられた放射線遮へい体４３によって仕切られる。部屋４８は、放射線遮へい体４３とドア４６が設けられた放射線遮へい体４４の間に形成される。放射線遮へい体４１，４２及び６０の組み立ては以下のようにして行われる
第２放射線遮へい室４７及び部屋４８を形成する放射線遮へい体４１，４２及び６０は、最終的には、第１放射線遮へい室３３を形成している放射線遮へい体２７，２８及び６１のそれぞれの側壁２０側の一端から、制御棒駆動機構ハッチ１５付近における生体遮へい体２の領域１６側の側面まで伸びる。放射線遮へい体４１，４２及び６０の組み立て作業を行う作業員の放射線被ばくを低減するために、放射線遮へい体２７，２８及び６１のそれぞれの側壁２０側の一端から生体遮へい体２の領域１６側の側面に向かって所定長さごとに伸びるように、放射線遮へい体２９及び３１に形成された開口部及び開口部３８を通して搬入した放射線遮へい体４１，４２及び６０の組み立てが行われる。さらに、領域１６内で放射線遮へい体４１，４２及び６０を組み立てる区域の周囲に別の放射線遮へい体を配置して周囲からの放射線を遮ることにより、それらの組み立てを行う作業員の被ばくをさらに低減することができる。

まず、上記した所定長さを有する放射線遮へい体（床遮へい部材）４２を、第１放射線遮へい室３３を形成する放射線遮へい体２８の領域１６側の端部から開口部３８を通して領域１６に向かって床面上に設置する。放射線遮へい体４２の一端が第１放射線遮へい室３３を形成する放射線遮へい体２８の端部に溶接にて接合される。側壁となる一対の放射線遮へい体（側壁遮へい部材）６０を開口部３８内において放射線遮へい体４２の両側にそれぞれ配置する。各放射線遮へい体６０の一端が第１放射線遮へい室３３を形成する各放射線遮へい体６１の端部に溶接にて接合される。さらに、各放射線遮へい体６０の下端部が溶接にて放射線遮へい体４２に接合される。放射線遮へい体（天井遮へい部材）４１が開口部３８内において各放射線遮へい体６０の上端に配置される。各放射線遮へい体６０の一端が第１放射線遮へい室３３を形成する放射線遮へい体２７の端部に溶接にて接合される。そして、放射線遮へい体４２と各放射線遮へい体６０の上端部が溶接にて接合される。

その後においても、開口部３８から制御棒駆動機構ハッチ１５に向かって、上記の所定長さごとに、放射線遮へい体４２の、領域１６の床面上への設置、一対の放射線遮へい体６０の下端部の放射線遮へい体４２への溶接による接合、及び放射線遮へい体４１の一対の放射線遮へい体６０の上端部への溶接による接合が繰り返される。このような作業により、開口部３８から制御棒駆動機構ハッチ１５付近の生体遮へい体２の領域１６側の側面に達する、放射線遮へい体４１，４２及び一対の放射線遮へい体６０で囲まれた領域が形成される。この領域は第１放射線遮へい室３３に連絡される。組み立てられた放射線遮へい体４１，４２及び一対の放射線遮へい体６０のそれぞれの生体遮へい体２側の一端は、生体遮へい体２の領域１６側の側面に接触している。組み立てられた放射線遮へい体４１，４２及び一対の放射線遮へい体６０のそれぞれの一端と生体遮へい体２の間は、内側よりシール材を用いてシールされる。

さらに、分割された放射線遮へい体４３が、第１放射線遮へい室３３から、放射線遮へい体４１，４２及び一対の放射線遮へい体６０で囲まれた領域内の所定の位置まで移動され、その位置で、放射線遮へい体４１，４２及び一対の放射線遮へい体６０の内面に溶接にて接合される。分割された放射線遮へい体４３同士も溶接で接合される。接合された放射線遮へい体４３に形成された開口部を開閉する、一対のドア４５が左右に分かれて移動可能に放射線遮へい体４３に取り付けられる。各ドア４５が閉じられているときにドライウェル１０から第１放射線遮へい室３３に向かう放射線を遮へいするように、各ドア４５の周辺部が放射線遮へい体４３と重なっている。さらに、閉じられたドア４５同士の合せ目に形成されるすき間を覆うように鉄板が一方のドア４５に取り付けられる。放射線遮へい体４３の設置により、放射線遮へい体４１，４２及び一対の放射線遮へい体６０で囲まれた第２放射線遮へい室４７が、生体遮へい体２と放射線遮へい体４３の間に形成される。

分割された放射線遮へい体４４が、放射線遮へい体４１，４２及び一対の放射線遮へい体６０で囲まれた領域内において第１放射線遮へい室３３と第２放射線遮へい室４７の間の所定の位置まで第１放射線遮へい室３３から移動され、その位置で、放射線遮へい体４１，４２及び一対の放射線遮へい体６０の内面に溶接にて接合される。分割された放射線遮へい体４４同士も溶接で接合される。接合された放射線遮へい体４４に形成された開口部を開閉する、一対のドア４６が左右に分かれて移動可能に放射線遮へい体４４に取り付けられる。ドア４５が開いて各ドア４６が閉じられているときにドライウェル１０から第１放射線遮へい室３３に向かう放射線を遮へいするように、各ドア４６の周辺部が放射線遮へい体４４と重なっている。さらに、閉じられたドア４６同士の合せ目に形成されるすき間を覆うように鉄板が一方のドア４６に取り付けられる。放射線遮へい体４１，４２及び一対の放射線遮へい体６０で囲まれた部屋４８が、放射線遮へい体４３と放射線遮へい体４４の間に形成される。ドア４５及び４６は放射線遮へい体である鉄板で構成される。

放射線遮へい体４１，４２及び一対の放射線遮へい体６０を原子炉建屋１内の領域１６において組み立てることにより、放射線遮へい体４１，４２及び一対の放射線遮へい体６０に取り囲まれて、さらに、放射線遮へい体２７，２８及び一対の放射線遮へい体６１に取り囲まれたアクセス通路７６が形成される。このアクセス通路７６は、第１及び第２放射線遮へい室３３及び４７を含んでおり、放射性廃棄物処理建屋１８内の領域１９から生体遮へい体２の側面まで伸びている。アクセス通路７６は、放射性廃棄物処理建屋１８内において放射線遮へい体２７，２８及び一対の放射線遮へい体６１で形成された第１アクセス通路部、及び開口部３８及び原子炉建屋１内で放射線遮へい体４１，４２及び一対の放射線遮へい体６０で形成された第２アクセス通路部を有する。

多関節アクセス装置を第２放射線遮へい室まで移動させる（ステップＳ７）。多関節アーム５０を有する自走式の多関節アクセス装置４９には、無線の送信器及び受信器（図示せず）が設けられ、電源としてのバッテリー（図示せず）が搭載されている。孔開け装置３５と同様に、バッテリーの替りに電力供給用のケーブルを多関節アクセス装置４９に接続してもよい。なお、前述した電線管が、第１放射線遮へい室３３から第２放射線遮へい室４７に向かって放射線遮へい体４１の下面に敷設されている。電線管内の伝送線に接続される無線の送信器及び受信器が、第２放射線遮へい室４７及び部屋４８の天井である放射線遮へい体４１の下面にそれぞれ設置される。

多関節アクセス装置４９が、アクセス通路７６内を、具体的には、放射性廃棄物建屋１８内の領域１９から部屋３４、第１放射線遮へい室３３及び部屋４８を通って第２放射線遮へい室４７まで移動する（図８参照）。多関節アクセス装置４９の移動時におけるドア３２及び３０の開閉は、孔開け装置３５が移動する場合と同様に、オペレータの操作盤からの操作によって行われる。多関節アクセス装置４９の前面にはカメラ（図示せず）が設けられ、このカメラで撮影された前方の映像が多関節アクセス装置４９の送信器から第２放射線遮へい室４７内で放射線遮へい体４１に設けられた受信器に伝えられ、さらに操作盤に伝えられて前述の表示装置に表示される。多関節アクセス装置４９の移動状況は、この映像によって知ることができる。このカメラの機能は、後述するカメラ５４で代用することもできる。第１放射線遮へい室３３から第２放射線遮へい室４７への多関節アクセス装置４９の移動に際して、ドア４６及び４５が、ドア３２及び３０と同様に、オペレータの操作盤からの操作によって開閉される。全部のドア３２，３０，４６及び４５が一斉に開くことはなく、ドア３２，３０，４６及び４５は、領域１９から第２放射線遮へい室４７への多関節アクセス装置４９の移動に伴って一つずつ開閉する。破砕機５１及び掴み具５２が多関節アクセス装置４９に保持されるので、破砕機５１及び掴み具５２は多関節アクセス装置４９の移動と共に第２放射線遮へい室４７に搬入される。破砕機５１及び掴み具５２は、多関節アクセス装置４９に設けられた別のアーム（図示せず）に取り付けられた掴み具（図示せず）に把持されて第２放射線遮へい室４７内の所定の位置、例えば、放射線遮へい体４１に吊り下げられる。破砕機５１及び掴み具５２は、放射線遮へい体６０の側にある保持台上に水平方向においてもよい。収納容器５３も、同様にして、領域１９から第２放射線遮へい室４７内に搬入される。

溶融核燃料物質を観察する（ステップＳ８）。カメラ５４が照明装置と共に多関節アクセス装置４９の多関節アーム５０の先端部に設けられている。多関節アクセス装置４９は多関節アーム５０を伸ばす。この多関節アーム５０は、第２放射線遮へい室４７から、開放された制御棒駆動機構ハッチ１５、ＰＣＶ９内のドライウェル１０、及びペデスタル開口６を通って、ベデスタル５内の内部空間７まで伸ばされる（図９参照）。多関節アーム５０は多関節アクセス装置４９に設けられたドラムに巻き付けられており、このドラムを回転することによって多関節アーム５０が伸ばされる。このドラムの回転指令は、上記の操作盤から伝送線を介して第２放射線遮へい室４７内の無線設備を用いて多関節アクセス装置４９に伝えられる。多関節アーム５０の先端部に設けられたカメラ５４を用いて内部空間７内を観察する。この観察時には、多関節アーム５０の先端部に設けられた照明装置に多関節アクセス装置４９に搭載されたバッテリーから電力を供給することにより、照明装置による照明が行われる。カメラ５４で撮影された内部空間７内の映像は、領域１９に置かれた前述の表示装置に表示される。オペレータは、この表示装置に表示された映像を見ながら内部空間７内の状態を監視する。

カメラ５４は、多関節アーム５０を操作することにより、内部空間７内の、コンクリートマット２２側に向けられ、コンクリートマット２２側の状態を撮影する。冷却水２４が内部空間７内においてコンクリートマット２２の上方に溜まっており、炉心４からＲＰＶ３の下鏡を溶かして落下した溶融核燃料物質２３が、内部空間７内においてコンクリートマット２２の上面に存在し、この冷却水２４中に浸漬している。コンクリートマット２２側に向けられたカメラ５４は、冷却水２４に浸漬している溶融核燃料物質２３を撮影する。撮影された溶融核燃料物質２３の映像は表示装置に送られて表示される。オペレータは表示装置に表示された溶融核燃料物質２３の映像を見て、溶融核燃料物質２３がコンクリートマット２２上に落下していること、コンクリートマット２２上での溶融核燃料物質２３の広がり具合、及び溶融核燃料物質２３が冷却水で冷却されていることを知ることができる。テレビカメラ５４による内部空間７内の撮影が終了した後、多関節アーム５０が縮められ、多関節アーム５０の先端部、すなわち、テレビカメラ５４が、ペデスタル開口６、ＰＣＶ９内のドライウェル１０、及び制御棒駆動機構ハッチ１５を通って、第２放射線遮へい室４７まで移動される。

なお、図９では放射線遮へい体４２の記述が省略されている。後述の図１０、図１２、図１３、図１５及び図１６においても同様である。

溶融核燃料物質を破砕する（ステップＳ９）。第２放射線遮へい室４７において、放射線遮へい体４１に吊り下げられた破砕機５１を、多関節アクセス装置４９に設けられた前述の別のアームに取り付けられた掴み具を用いて多関節アーム５０の先端部に取り付ける。先端部に破砕機５１が取り付けられた多関節アーム５０が、テレビカメラ５４で監視されながら、再び、制御棒駆動機構ハッチ１５、ＰＣＶ９内のドライウェル１０、及びペデスタル開口６を通って、ベデスタル５内の内部空間７まで伸ばされる（図１０参照）。さらに、破砕機５１は、多関節アーム５０の操作により内部空間７内を下降し、コンクリートマット２２上に存在する溶融核燃料物質２３の表面に接触する。破砕機５１は、破砕対象物に押し付けられながら破砕対象物に振動を加えることによって破砕対象物を破砕する装置である。破砕機５１が振動をして溶融核燃料物質２３に押し付けられ、溶融核燃料物質２３に振動を加える（図１１参照）。破砕機５１が押し付けられて破砕機５１で発生する振動が加えられた溶融核燃料物質２３が、破砕されて、溶融核燃料物質２３の複数の破砕片５５になる。溶融核燃料物質２３が或る程度の深さまで破砕された後、多関節アーム５０の操作により破砕機５１を持ち上げて内部空間７内で破砕機５１を水平方向に移動させる。再び、多関節アーム５０の操作により破砕機５１を下降させ、水平方向における異なる位置で破砕機５１により溶融核燃料物質２３を破砕する。このようにして、内部空間７の水平方向の全域において、破砕機５１により、溶融核燃料物質２３を或る程度の深さまで破砕し、多くの破砕片５５が生成される。

破砕機と掴み具を交換する（ステップＳ１０）。内部空間７の水平方向の全域において溶融核燃料物質２３の破砕が或る深さで終了した後、多関節アクセス装置４９に設けられた前述のドラムが、多関節アーム５０が伸ばされるときとは逆方向に回転され、多関節アーム５０がドラムに巻き取られる。このため、破砕機５１が、ペデスタル開口６、ＰＣＶ９内のドライウェル１０、及び制御棒駆動機構ハッチ１５を通って、第２放射線遮へい室４７まで移動される。第２放射線遮へい室４７内において、多関節アーム５０の先端部に取り付けられた破砕機５１を、多関節アクセス装置４９に設けられた別のアームに取り付けられた掴み具を用いて多関節アーム５０の先端部から取り外し、放射線遮へい体４１に吊り下げる（図１２参照）。その後、多関節アクセス装置４９に設けられた別のアームに取り付けられた掴み具が、放射線遮へい体４１に吊り下げられた掴み具５２を掴み、この掴み具５２を多関節アーム５０の先端部に取り付ける。このようにして、多関節アーム５０の先端部の破砕機５１と掴み具５２の交換が終了する。

破砕された溶融核燃料物質を取り出す（ステップＳ１１）。多関節アーム５０が伸ばされ、多関節アーム５０の先端部の掴み具５２が、テレビカメラ５４で監視されながら、制御棒駆動機構ハッチ１５、ＰＣＶ９内のドライウェル１０、及びペデスタル開口６を通ってベデスタル５内の内部空間７まで移動する。掴み具５２は、多関節アーム５０の操作により内部空間７内を下降し、内部空間７内に存在する溶融核燃料物質２３の破砕片５５に接触する（図１３参照）。掴み５２が操作され、掴み具５２がその破砕片５５を掴む（図１４参照）。掴み具５２が破砕片５５を掴んだ後、多関節アーム５０が縮められ、掴み具５２が第２放射線遮へい室４７内に戻される（図１５参照）。この結果、溶融核燃料物質２３の破砕片５５が、ペデスタル５の内側の内部空間７から第２放射線遮へい室４７内に取り出される。

溶融核燃料物質の破砕片を収納容器内に収納する（ステップＳ１２）。収納容器５３には回転して開閉する蓋が設けられており、破砕片５５を収納するときには、その蓋が開いている。この蓋の開閉は、例えば、多関節アクセス装置４９に設けられた前述の別のアームに取り付けられた掴み具によって行われる。前述の収納容器３７にも開閉する蓋が設けられる。第２放射線遮へい室４７において、掴み具５２が収納容器５３の真上まで移動される。掴み具５２が開き、掴み具５２に掴まれていた破砕片５５が収納容器５３内に落下する。このようにして、破砕片５５が収納容器５３に収納される（図１６参照）。

その後、ステップＳ１１における溶融核燃料物質２３の破砕片５５の取り出しが、再び行われる。すなわち、掴み具５２が先端部に取り付けられた多関節アーム５０が伸ばされ、掴み具５２が内部空間７に到達する。掴み具５２が、前述したように、内部空間７に存在する溶融核燃料物質２３の破砕片５５を掴む。多関節アーム５０が縮められ、破砕片５５を掴んだ掴み具５２が第２放射線遮へい室４７内に戻される。そして、ステップＳ１２の作業である破砕された溶融核燃料物質２３の収納容器５３への収納が実施される。収納容器５３の真上で掴み具５２が開き、掴んでいた破砕片５５が落下して収納容器５３に収納される。内部空間７内に存在する溶融核燃料物質２３の破砕片５５がなくなるまで掴み具５２が第２放射線遮へい室４７と内部空間７の間を往復し、ステップＳ１１及びＳ１２の各作業が繰り返し行われる。

破砕片を収納した収納容器を搬出する（ステップＳ１３）。取り出した溶融核燃料物質２３の破砕片５５が収納容器５３に所定量収納されたとき、上記の蓋が閉じられて封鎖されたこの収納容器５３が第２放射線遮へい室４７から放射性廃棄物処理建屋１８内の領域１９まで搬送される。収納容器５３は自走式の移動台車（図示せず）に載せられているので、この移動台車を第２放射線遮へい室４７から領域１９まで移動することによって、所定量の破砕片５５が収納された収納容器５３を領域１９まで移動することができる。少なくとも２個の収納容器５３が別々の移動台車に載せられて第２放射線遮へい室４７内に配置されているため、１個の収納容器５３が領域１９に向かって移動した後は、内部空間７から取り出された破砕片５５は、第２放射線遮へい室４７内に存在するもう一つの収納容器５３に収納される。収納容器５３が領域１９に到着した後、空の収納容器５３が、移動台車に載せられて第２放射線遮へい室４７に搬入される。

多関節アーム５０の先端部にカメラ５４で撮影されて表示装置に表示された映像を見ることによって、内部空間７内において溶融核燃料物質２３の破砕片５５がなくなったことを確認することができる。溶融核燃料物質２３の破砕片５５が内部空間７内になくなったとき、掴み具５２の内部空間７への移動が停止される。表示装置に表示された映像に破砕されていない溶融核燃料物質２３が映っているときは、溶融核燃料物質２３が、まだ、内部空間７の底部に残っていることになる。このため、内部空間７に残っている溶融核燃料物質２３をＰＣＶ９外に取り出さなければならない。

第２放射線遮へい室４７内に存在する多関節アクセス装置４９に設けられた別のアームに取り付けられた掴み具が、多関節アーム５０の先端部に取り付けられた掴み具５２を掴んで多関節アーム５０の先端部から取り外す。取り外された掴み具５２は放射線遮へい体４１に吊り下げられる。別のアームに取り付けられた掴み具が、放射線遮へい体４１に吊り下げられた破砕機５１を掴んで多関節アーム５０の先端部に取り付ける。

その後、多関節アーム５０が伸ばされて多関節アーム５０の先端部に取り付けられた破砕機５１が内部空間７に達する。ステップＳ９において、破砕機５１を用いた、内部空間７内の全ての溶融核燃料物質２３の破砕が行われ、ステップＳ１０において多関節アーム５０の先端部に取り付けられた破砕機５１の掴み具５２の交換が行われる。この掴み具５２を用いて、ステップＳ１１における破砕片５５のＰＣＶ９外の第２放射線遮へい室４７への取り出しが行われる。第２放射線遮へい室４７に取り出された破砕片５５が、ステップＳ１１において、第２放射線遮へい室４７内に存在する収納容器５３に収納される。所定量の破砕片５５が収納された収納容器５３は、自走式の移動台車に載せられて領域１９まで搬出される。空間７内の溶融核燃料物質２３の破砕片５５の取り出しにより内部空間７に落下した溶融核燃料物質２３がなくなったとき、掴み具５２を用いた溶融核燃料物質２３の取り出しが終了する。多関節アーム５０の先端部が内部空間７から第２放射線遮へい室４７内まで移動され、制御棒駆動機構ハッチ１５が閉鎖される。

内部空間７内の全溶融核燃料物質が取り出された後、多関節アクセス装置４９が放射性廃棄物処理建屋１８まで戻され、除染された後に保守点検される、または廃棄処分にされる。放射線遮へい体２７，２８，６１，４１，４２及び６０のそれぞれも、解体されて廃棄される。

第２放射線遮へい室４７から放射性廃棄物処理建屋１８の領域１９に搬出された、所定量の収納された破砕片５５が収納容器５３を載せた移動台車は、放射性廃棄物処理建屋１８内に形成されて放射線遮へい体壁で取り囲まれたキャスク置場（図示せず）まで移動される。上端部が開放された金属キャスクがそのキャスク置場に置かれている。キャスク置場内に搬入された収納容器５３が、キャスク置場内に設けられた昇降装置で上方に持ち上げられて金属キャスクに向かって下向きに傾斜される。収納容器５３内に収納されている核燃料物質２３の破砕片５５が、金属キャスク内に移される。この収納容器５３内が空になったとき、収納容器５３が昇降装置によりキャスク置場の床上の移動台車上に載せられる。空の収納容器５３を載せた移動台車が、キャスク置場から、アクセス通路７６を移動して第２放射線遮へい室４７に戻される。所定量の破砕片５５が収納された収納容器５３が移動台車に載せられて第２放射線遮へい室４７から放射性廃棄物処理建屋１８内の領域１９へ順次移動され、さらに、キャスク置場に移動される。

これらの収納容器５３内に収納された破砕片５５が、順番に、前述したように、金属キャスク内に収納される。所定量の破砕片５５が金属キャスク内に収納されたとき、金属キャスクの上端部が封鎖され、金属キャスクが密封される。所定量の破砕片５５が収納されて密封された金属キャスクの表面線量率は、許容線量率以下になっている。密封された金属キャスクは、トレーラに積載されて、放射性廃棄物処理建屋外で原子力発電所内に建設された乾式燃料貯蔵施設内に搬送され、乾式燃料貯蔵施設内に貯蔵される。

その後、第２放射線遮へい室４７からキャスク置場に順次移動された各収納容器５３内の破砕片５５は、収納容器５３を封鎖している蓋を開いた後、キャスク置場に存在する他の金属キャスク内に収納される。このように、内部空間７内でコンクリートマット２２上に落下した全溶融核燃料物質２３の破砕片５５が、キャスク置場内で必要な基数の金属キャスク内に順次収納される。所定量の破砕片５５を収納した各金属キャスクは乾式燃料貯蔵施設内に貯蔵される。金属キャスク内に破砕片５５を収納した複数の収納容器５３を収納し、複数の収納容器５３を収納した金属キャスクを乾式燃料貯蔵施設に貯蔵してもよい。

カメラ５４からの映像を映す表示装置は、監視するオペレータの放射線被ばくを低減するために、放射性廃棄物処理建屋内においてドア３２からキャスク置場への、破砕片５５を収納した収納容器５３の移動通路から離れた位置に配置する。さらに、その移動通路の両側に放射線遮へい体を配置することによって放射線被ばくの危険性をさらに低減することができる。

本実施例によれば、原子炉建屋１の側壁２０に開口部３８を形成し、この開口部３８を通して、原子炉建屋１内、具体的には、原子炉建屋１内の第２放射線遮へい室４７に、多関節アクセス装置（アクセス装置）４９を移動させ、多関節アクセス装置４９に取り付けられた破砕機５１を、生体遮へい体２及びＰＣＶ９を貫通する貫通孔（例えば、制御棒駆動機構ハッチ１５）、及びペデスタル５に形成された開口部（例えば、ペデスタル開口６）を通してペデスタル５内の内部空間７まで挿入し、この破砕機５１を用いて内部空間７内に落下した溶融核燃料物質２３を破砕することができる。また、溶融核燃料物質２３の破砕片５５を、内部空間７からペデスタル５に形成された開口部、制御棒駆動機構ハッチ１５及び開口部３８を通して原子炉建屋１外に取り出すことができる。このため、溶融核燃料物質２３をＲＰＶ３の上方へ取り出す場合のようにＲＰＶ３が水没するまでＰＣＶ９内を冠水する必要がなくなり、ＰＣＶ９の漏えい箇所を確認する検査、及びＰＣＶ９の漏えい箇所を封鎖する作業を行う必要がなくなる。この結果、ＲＰＶ３の下方に存在する内部空間７内に落下した溶融核燃料物質２３を原子炉建屋１外に取り出すのに要する時間を短縮することができる。

本実施例では、溶融核燃料物質２３の破砕片５５を収納した収納容器５３を放射性廃棄物処理建屋１８内に搬送し、放射性廃棄物処理建屋１８内で金属キャスクに破砕片５５を収納するので、実施例２，３及び４のように、原子炉建屋１の外部に隔離室８２を形成する必要がない。本実施例では、外部に対する放射性遮へい機能を有している放射性廃棄物処理建屋１８を、隔離室８２として利用することができる。

本実施例では、生体遮へい体２及びＰＣＶ９を貫通している既存の制御棒駆動機構ハッチ１５を、破砕機５１の出し入れ、及び掴み具５２を用いた破砕片５５の取り出しに利用しているので、それらを行うための新たな貫通孔を生体遮へい体２及びＰＣＶ９に形成する必要がない。このため、内部空間７内に落下した溶融核燃料物質２３の取り出しに要する時間をさらに短縮することができる。制御棒駆動機構ハッチ１５は、制御棒駆動機構ハウジング７５内に設置されている制御棒駆動機構を保守点検するときに、制御棒駆動機構ハウジング７５から取り外した制御棒駆動機構をペデスタル５外に搬出するために利用される、内部空間７とドライウェル１０を連絡する貫通通路である。制御棒駆動機構ハッチ１５は、制御棒駆動機構が通過するとき以外は、封鎖されている。既存の機器ハッチ５９は、沸騰水型原子力プラントの運転停止時において、例えば、ドライウェル１０内に配置された機器等を交換する場合にこの機器を通過させる貫通通路であり、内部空間７とドライウェル１０を連絡する。作業員が保守点検時において機器ハッチ５９内を通る場合もある。機器及び作業員が通過しないときには、機器ハッチ５９は封鎖されている。エアロックドアを有する既存のアクセス通路５８も、沸騰水型原子力プラントの運転が停止された保守点検時に、作業員が通る貫通通路であり、内部空間７とドライウェル１０を連絡する。アクセス通路５８は作業員が通過しないときには、エアロックドアにより封鎖されている。破砕機５１の出し入れまたは掴み具５２を用いた破砕片５５の取り出しに既存の機器ハッチ５９またはアクセス通路５８を利用する場合でも、内部空間７内に落下した溶融核燃料物質２３の取り出しに要する時間をさらに短縮することができる。

また、本実施例では、ペデスタル５に形成された既存のペデスタル開口６を、破砕機５１の出し入れ、及び掴み具５２を用いた破砕片５５の取り出しに利用しているので、それらを行うための新たな貫通孔を、実施例２、３及び４における開口部７１のようにペデスタル５に形成する必要がない。このため、内部空間７内に落下した溶融核燃料物質２３の取り出しに要する時間をさらに短縮することができる。

本実施例では、生体遮へい体２と原子炉建屋１の側壁２０の間に、生体遮へい体２に設けられた制御棒駆動機構ハッチ１５と側壁２０の外部に形成された第１放射線遮へい室３３を連絡する、放射線遮へい体４１，４２及び６０で取り囲まれた通路（第２放射線遮へい室４７を含む）を形成しているので、第２放射線遮へい室４７内の収納容器５３に収納された破砕片５５から放出される放射線による、この通路の外側のドライウェル１０内で作業を行っている作業員の放射線被ばくを避けることができる。また、放射線遮へい体４１，４２及び６０で取り囲まれた通路の形成は、第２放射線遮へい室４７内の収納容器５３に収納された破砕片５５から、万が一、放射性核種が飛散した場合でも、その通路の外側のドライウェル１０にその放射性核種が飛散することを防止できる。

本実施例では、原子炉建屋１の外側に放射線遮へい体で取り囲まれた第１放射線遮へい室３３を形成し、この第１放射線遮へい室３３内から原子炉建屋１の側壁（例えば、側壁２０）に開口部（例えば、開口部３８）を形成するので、この開口部を通して、原子炉建屋１内の領域１６から原子炉建屋１の外部に放出される放射線を遮へいすることができる。さらに、第１放射線遮へい室３３により、領域１９における汚染拡大を防止することができる。

本実施例は、干渉物除去装置３９を、開口部３８を通して原子炉建屋１内の領域１６に移動させるので、領域１６に存在する干渉物２６を容易に除去することができる。干渉物２６の除去は、原子炉建屋１内における、放射線遮へい体４１，４２及び６０で取り囲まれた前述の通路の形成を容易に行うことができる。

実施例１では、破砕片５５を金属キャスク内に収納し、この金属キャスクを乾式燃料貯蔵施設内に貯蔵しているが、破砕片５５を収納した収納容器５３を放射性廃棄物処理建屋内で密封し、密封された収納容器５３を、原子力発電所の敷地に建設された燃料貯蔵建屋内の冷却水を充填したプール内に貯蔵してもよい。

実施例１では、破砕機として振動を加えて溶融核燃料物質２３を破砕する破砕機５１を用いているが、ハンマーで溶融核燃料物質２３に衝撃を与えて落下した溶融核燃料物質２３を破砕する破砕機を用いてもよい。また、破砕機の替りに落下した溶融核燃料物質２３を切削する切削機を用いてもよい。内部空間７内の溶融核燃料物質２３を切削する場合には、多関節アクセス装置４９に設けられた吸引機（図示せず）に接続されて多関節アーム５０の先端に固定されたホース（図示せず）の先端を固定し、多関節アーム５０が伸ばされると共にこのホースが引き出されて内部空間７内に達する。引き出されたこのホースは、多関節アーム５０の外面に設けられた環状のリング内を通過して多関節アーム５０に保持される。溶融核燃料物質２３の切削片は、吸引機の駆動により吸引されてホース内を通過し、第２放射線遮へい室４７内に置かれた収納容器５３内に収納される。収納容器５３内に所定量の切削片が収納されたとき、吸引機の駆動が停止される。

本発明の他の実施例である、沸騰水型原子力プラントに適用した実施例２の原子力プラントにおける核燃料物質取り出し方法を、図１７を用いて説明する。

実施例１では、第２放射線遮へい室４７に搬入した多関節アクセス装置４９を用いて内部空間７内に落下した溶融核燃料物質２３の破砕、及びこの破砕によって生じた破砕片５５の取り出しを行っている。これに対し、本実施例の核燃料物質取り出し方法は、２基の多関節アクセス装置４９、すなわち、多関節アクセス装置４９Ａおよび４９Ｂを用いて、内部空間７内に落下した溶融核燃料物質２３の破砕、及び溶融核燃料物質２３の破砕片５５の取り出しを、別々の方向から行うものである。このため、本実施例では、実施例１で形成されたアクセス通路７６以外に、べつのアクセス通路７７も形成される。本実施例におけるアクセス通路７６の形成は、実施例１におけるステップＳ１〜Ｓ６の各工程を実施することによって行われる。このアクセス通路７６は、実施例１と同様に、第１及び第２放射線遮へい室３３及び４７を含んでおり、放射性廃棄物処理建屋１８内の領域１９から生体遮へい体２の側面まで伸びている。

アクセス通路７７は、生体遮へい体２及びＰＣＶ９を貫通しているアクセス通路５８に対向している、原子炉建屋１８の側壁２０Ａ（側壁２０とは別の側壁）の外側から、原子炉建屋１内の領域１６を通って、アクセス通路５８付近の生体遮へい体２の側面まで達している。

本実施例におけるアクセス通路７７の形成について説明する。アクセス通路７７の形成は、アクセス通路７６の形成と並行して行われる。アクセス通路７７の形成では、アクセス通路７６の形成と同様に、ステップＳ１〜Ｓ６の各工程が実施され、さらに、ステップＳ１４及びＳ１５が追加される。ステップＳ１４は原子炉建屋１の外部で側壁２０Ａに隣接して隔離室８２を形成する工程であり、ステップＳ１５は、ペデスタル５に開口部７１を形成する工程である。

アクセス通路７７の形成を以下に具体的に説明する。

アクセス通路７７の第１放射線遮へい室が実施例１におけるステップＳ１と同様に構築される。アクセス通路７７の第１放射線遮へい室６８が、アクセス通路５８の延長線上で原子炉建屋１の外側において側壁２０Ａに隣接して形成される。第１放射線遮へい室６８は、放射線遮へい体である鉄板製の第１床遮へい部材（放射線遮へい体２８に相当）、一対の鉄板製の放射線遮へい体６２及び天井の鉄板製の第１天井遮へい部材（放射線遮へい体２７に相当）で取り囲まれて形成される。第１床遮へい部材が側壁２０Ａに隣接して原子炉建屋１の外部の地面の上に配置される。第１床遮へい部材の側壁２０Ａと平行な方向における幅は、第１放射線遮へい室６８のその方向における幅よりも大きくなっている。第１床遮へい部材と側壁２０Ａの間はシール部材でシールされる。一対の放射線遮へい体６２がアクセス通路５８の延長線上で所定の間隔で第１床遮へい部材の上に配置され、各放射線遮へい体６２の下端部が第１床遮へい部材に溶接にて固定される。第１天井遮へい部材が、一対の放射線遮へい体６２の上端に載せられて各放射線遮へい体６２の上端部に溶接にて接合される。第１天井遮へい部材及び一対の放射線遮へい体６２と側壁２０Ａの間が、外側からシール部材でシールされる。第１床遮へい部材と第１天井遮へい部材及び一対の放射線遮へい体６２で囲まれた領域内に、仕切りとなる放射線遮へい体６５及び６６が配置され、これらの遮へい体の周辺部が第１床遮へい部材、第１天井遮へい部材及び一対の放射線遮へい体６２にそれぞれ溶接にて接合される。放射線遮へい体６５及び６６にはそれぞれ開口部が形成される。放射線遮へい体６６の開口部もドア３２で開閉され、放射線遮へい体６５の開口部もドア３０で開閉される。側壁２０Ａと放射線遮へい体６５の間に第１放射線遮へい室６８が形成され、放射線遮へい体６５と放射線遮へい体６６の間に部屋６７が形成される。

ステップＳ１の工程が終了した後、隔離室を形成する（ステップＳ１４）。隔離室８２は、側壁となる一対の鉄板製の放射線遮へい壁７８、他の側壁となる鉄板製の放射線遮へい壁８４、放射線遮へい体である鉄板でそれぞれ構成された第２天井遮へい部材（図示せず）及び前述の第１床遮へい部材で構成される。一対の放射線遮へい壁７８が、対向する放射線遮へい体６２の外側で向き合って第１床遮へい部材の両側に配置され、各放射性遮へい壁７８の下端部が第１床遮へい部材に溶接にて固定される。各放射性遮へい壁７８は、倒れないように、外側を支柱で支えられている。さらに、放射線遮へい壁８４が、放射線遮へい体６６の外側で、側壁２０Ａと平行に配置されて第１床遮へい部材の、側壁２０Ａ側の端部とは反対側の端部上に配置される。放射線遮へい壁８４の下端部が第１床遮へい部材の下端部に溶接にて固定される。放射線遮へい壁８４の両側端部が一対の放射性遮へい壁７８のそれぞれの端部に溶接にて固定される。第２天井遮へい部材が各放射性遮へい壁７８及び放射線遮へい壁８４のそれぞれの上端に載せられ、第２天井遮へい部材が各放射性遮へい壁７８の上端部及び放射線遮へい壁８４のそれぞれに溶接にて固定される。一対の放射線遮へい壁７８及び第２天井遮へい部材のそれぞれの側壁２０Ａに面する端部が、側壁２０Ａの外面に固定される。さらに、一対の放射線遮へい壁７８、第２天井遮へい部材及び第１床遮へい部材の端部と側壁２０Ａの間がシール部材でシールされる。

放射線遮へい体である鉄板製の第２床遮へい部材（図示せず）が、第１床遮へい部材の、側壁２０Ａ側の端部とは反対側の端部に隣接して地面の上に配置される。第２床遮へい部材の端部と、この端部と対向する第１床遮へい部材の端部が溶接で接合される。鉄板製の一対の放射線遮へい壁７９が向き合って第２床遮へい部材の両側に配置され、各放射性遮へい壁７９の下端部が第２床遮へい部材に溶接にて固定される。放射線遮へい体である鉄板製の第３天井遮へい部材が各放射性遮へい壁７９の上端に載せられ、第３天井遮へい部材が各放射性遮へい壁７９の上端部に溶接にて固定される。一対の放射性遮へい壁７９及び第３天井遮へい部材のそれぞれの端部が放射線遮へい壁８４に溶接にて接合される。第２床遮へい部材、第３天井遮へい部材及び一対の放射線遮へい壁７９で囲まれた領域内に、仕切りとなる放射線遮へい体８０及び８１が配置され、これらの遮へい体の周辺部が第２床遮へい部材、第３天井遮へい部材及び一対の放射線遮へい壁７９にそれぞれ溶接にて接合される。放射線遮へい体８０及び８１にはそれぞれ開口部が形成される。放射線遮へい体８０の開口部及び放射線遮へい体８１の開口部は、それぞれドア３０と同じ構成を有するドアで開閉される。第１床遮へい部材、第２天井遮へい部材、一対の放射線遮へい壁７８及び放射線遮へい壁８４に取り囲まれて形成される隔離室８２は第１放射線遮へい室６８を取り囲んでいる。放射線遮へい体８０に移動可能に設けられたドア及び放射線遮へい体８１に移動可能に設けられたドアは、同時に開くことはなく、前者のドアが開いているときは後者のドアが閉じられており、後者のドアが開いているときは前者のドアが閉じられている。

アクセス通路７７の形成のステップＳ２において、孔開け装置３５を外部から部屋８３、隔離室８２及び部屋６７を通して第１放射線遮へい室６８内に移動させる。放射線遮へい体８１，８０，６６及び６５に設けられた各ドアは、実施例１におけるドア３０と同様に開閉される。第１放射線遮へい室６８内の孔開け装置３５を用いて側壁２０Ａに開口部を形成する（ステップＳ３）。孔開け装置３５を隔離室８２に移動させた後、干渉物除去装置３９を、実施例１と同様に、第１放射線遮へい室６８まで移動させ、さらに、ステップＳ３で側壁２０Ａに形成された開口部を通して原子炉建屋１内の領域１６に移動させる。干渉物除去装置３９を用いて第１放射線遮へい室６８とアクセス通路５８の間に存在する干渉物２６を除去する。次に、ステップＳ５の工程が実施される。アクセス通路７７の形成におけるステップＳ５では、干渉物除去装置３９及び除去した干渉物２６を収納した収納容器３７は隔離室８２まで移動される。

次に、アクセス通路７７の形成における第２放射線遮へい室７０の構築について説明する。第２放射線遮へい室７０の構築は、実施例１におけるステップＳ６と実質的に同様に行われる。このステップＳ６において、第２放射線遮へい室７０及び部屋６９が第１放射線遮へい室６８とアクセス通路５８付近の生体遮へい体２の側面との間に形成される。第２放射線遮へい室７０及び部屋６９は、対向して配置される鉄板製の一対の放射線遮へい体８５、天井になる第４天井遮へい部材（アクセス通路７６の放射線遮へい体４１に相当）及び床になる第３床遮へい部材（アクセス通路７６の放射線遮へい体４２に相当）に取り囲まれて形成される。これらの放射線遮へい部材が、第１放射線遮へい室６８から側壁２０Ａに形成された開口部内、更にはこの開口部を通して原子炉建屋１の領域１６に搬入され、実施例１と同様に溶接により組み立てられ、第２放射線遮へい室７０及び部屋６９が、第２放射線遮へい室４７及び部屋４８と同様にして形成される。側壁２０Ａに形成された開口部内に配置された一対の放射線遮へい体８５、第４天井遮へい部材及び第３床遮へい部材のそれぞれの端部は、第１放射線遮へい室６８を形成する第１床遮へい部材、一対の放射線遮へい体６２及び第１天井遮へい部材にそれぞれ溶接にて接続される。一対の放射線遮へい体８５、第４天井遮へい部材及び第３床遮へい部材のそれぞれの生体遮へい体２側の端部が生体遮へい体２の側面に接触しており、一対の放射線遮へい体８５、第４天井遮へい部材及び第３床遮へい部材のそれぞれの生体遮へい体２側の端部と生体遮へい体２の側面の間がシール部材により内側からシールされる。仕切り板である放射線遮へい体６３及び６４が生体遮へい体２から側壁２０Ａに向かってこの順番に間隔をおいて配置され、放射線遮へい体６３及び６４のそれぞれの周辺部が一対の放射線遮へい体８５、第４天井遮へい部材及び第３床遮へい部材のそれぞれの内面に溶接にて接合される。放射線遮へい体６３に形成された開口部及び放射線遮へい体６４に形成された開口部は、ドア３０と同じ構成を有するドアでそれぞれ開閉される。一対の放射線遮へい体８５、第４天井遮へい部材及び第３床遮へい部材で取り囲まれた領域内において、第２放射線遮へい室７０が生体遮へい体２と放射線遮へい体６３の間に形成され、部屋６９が放射線遮へい体６３と放射線遮へい体６４の間に形成される。

アクセス通路７７は、第１床遮へい部材、一対の放射線遮へい体６２及び第１天井遮へい部材で取り囲まれた領域（第１アクセス通路部）、及び一対の放射線遮へい体８５、第４天井遮へい部材及び第３床遮へい部材で取り囲まれた領域（第２アクセス通路部）を含んでおり、隔離室８２から生体遮へい体２の側面まで伸びている。アクセス通路７７は部屋６７、第１放射線遮へい室６８、部屋６９及び第２放射線遮へい室７０を含んでいる。第１アクセス通路部は隔離室８２内に存在し、第２アクセス通路部は側壁２０Ａに形成された開口部及び原子炉建屋１の領域１６に存在する。

第２放射線遮へい室７０を形成した後、ペデスタルに開口部を形成する（ステップＳ１５）。孔開け装置３５を、アクセス通路７７及びアクセス通路５８を通してＰＣＶ９内まで移動させ、アクセス通路５８の延長線上でペデスタル５の外面に対向させる。孔開け装置３５の切削具３６を回転させながらペデスタル５の外面に押し付け、ペデスタル５を中心に向かって切削する。この切削によって、ペデスタル５に内部空間７に向かって貫通する開口部７１が形成される。開口部７１の形成によって生成されたペデスタル５の切削片は収納容器３７に収納され、隔離室８２まで搬送される。開口７１が形成された後、孔開け装置３５が隔離室８２まで移動される。

多関節アクセス装置４９Ａを放射性廃棄物処理建屋１８の領域１９からアクセス通路７６を通してアクセス通路７６内の第２放射線遮へい室４７までに移動させる（ステップＳ７）。これと並行して、多関節アクセス装置４９Ｂを隔離室８２からアクセス通路７７を通してアクセス通路７７内の第２放射線遮へい室７０まで移動させる（ステップＳ７）。ステップＳ８の内部空間７に落下している溶融核燃料物質２３の観察を行う。この観察には、多関節アクセス装置４９Ａの多関節アーム５０の先端部に設けられたカメラ５４を用いて行われる。この観察が終了した後、ステップＳ９における溶融核燃料物質２３の破砕、及びステップＳ１１における溶融核燃料物質２３の破砕片５５の取り出しが、平行して行われる。

ステップＳ９における溶融核燃料物質２３の破砕は、第２放射線遮へい室７０に配置された多関節アクセス装置４９Ｂを用いて行われる。先端部に破砕機５１を取り付けた、多関節アクセス装置４９Ｂの多関節アーム５０が、第２放射線遮へい室７０からアクセス通路５８、ドライウェル１０及び開口部７１を通して内部空間７まで伸ばされる。その後、多関節アーム５０の操作によって、破砕機５１が、下降されて、内部空間７に落下して冷却水２４中に存在する溶融燃料物質２３の表面に押し付けられ、破砕機５１で発生する振動が加えられた溶融核燃料物質２３が、破砕されて、溶融核燃料物質２３の複数の破砕片５５になる。この破砕機５１によって溶融核燃料物質２３の破砕が継続して行われる。

一方、ステップＳ１１における、溶融核燃料物質２３の破砕によって生じた破砕片５５の取り出し、及びステップＳ１２における破砕片５５の収納容器５３内への収納は、第２放射線遮へい室４７に配置された多関節アクセス装置４９Ａを用いて行われる。先端部に掴み具５２を取り付けた、多関節アクセス装置４９Ａの多関節アーム５０が、第２放射線遮へい室４７から制御棒駆動機構ハッチ１５、ドライウェル１０及びペデスタル開口６を通して内部空間７まで伸ばされる。その後、多関節アーム５０の操作によって、掴み具５２が、下降されて、冷却水２４中に存在する溶融燃料物質２３の破砕片５５に接触し、この破砕片５５を掴む。破砕片５５を掴み具５２で掴んだ後、多関節アーム５０が縮められ、掴み具５２が第２放射線遮へい室４７内に戻される。掴み具５２に掴まれている破砕片５５が第２放射線遮へい室４７内に存在する収納容器５３内に収納される（ステップＳ１２）。この掴み具５２が内部空間７まで戻され、ステップＳ１１及びＳ１２の工程が、継続して行われる。

ステップＳ１３における破砕片５５を収納した収納容器５３の搬出、及び放射性廃棄物処理建屋内のキャスク置き場に置かれた金属キャスク内への破砕片５５の収納も、ステップＳ１１における溶融核燃料物質２３の破砕を行いながら実施することができる。

本実施例は実施例１で生じる各効果を得ることができる。本実施例は、アクセス通路７６及び７７を形成しているため、内部空間７内に落下した溶融核燃料物質２３の破砕、及び溶融核燃料物質２３の破砕片５５の取り出しを平行して行うことができるため、落下した溶融核燃料物質２３の取り出しに要する時間を、実施例１よりも短縮することができる。

アクセス通路７７は、隔離室８２とアクセス通路５８を連絡するのではなく、アクセス通路７６の側に別つに形成してもよい。この場合には、後述の実施例５におけるアクセス通路８６のように、側壁２０において開口部３８の近くに他の開口部を形成し、更に、制御棒駆動装置ハッチ１５の側で生体遮へい体２及びＰＣＶ９を貫通する貫通通路を新たに形成し、側壁２０に形成された他の開口部を通して生体遮へい体２まで伸びて新たに形成した貫通通路に連絡されるアクセス通路７７を形成する。このアクセス通路７７内に、放射線遮へい材で構成された開閉可能なドアで仕切られた第２放射線遮へい室７０、部屋６９、第１放射線遮へい室６８及び部屋６７が前述したように形成される。第２放射線遮へい室７０及び部屋６９は生体遮へい体２と側壁２０の間に配置され、第１放射線遮へい室６８及び部屋６７は放射性廃棄物処理建屋１８内の領域１９に配置される。このように、アクセス通路７６の側にアクセス通路７７を形成しても、前述したように、内部空間７内の溶融核燃料物質２３の破砕を行いながら、溶融核燃料物質２３の破砕片５５を、内部空間７から原子炉建屋１の外部、すなわち、放射性廃棄物処理建屋１８に取り出すことができる。

本発明の他の実施例である、沸騰水型原子力プラントに適用した実施例３の原子力プラントにおける核燃料物質取り出し方法を、図１７を用いて説明する。

本実施例の核燃料物質取り出し方法は、実施例２において、第２放射線遮へい室４７内に存在する多関節アクセス装置４９Ａを用いて内部空間７内に落下した溶融核燃料物質２３の破砕を行い、第２放射線遮へい室７０内に存在する多関節アクセス装置４９Ｂを用いて内部空間７内からの溶融核燃料物質２３の破砕片５５の取り出しを行うものである。

実施例２と異なる部分について説明する。

内部空間７内に落下した溶融核燃料物質２３の破砕を行うために、多関節アクセス装置４９Ａの多関節アーム５０の先端部に破砕機５１が取り付けられる。内部空間７内からの溶融核燃料物質２３の破砕片５５の取り出しを行う多関節アクセス装置４９Ｂの多関節アーム５０の先端部に掴み具５２が取り付けられる。溶融核燃料物質２３の破砕、破砕片５５の取り出し及び破砕片５５の収納容器内への収納までの工程は、実施例２と実質的に同様に行われる。

本実施例では、金属キャスクが隔離室８２内で放射線遮へい体により取り囲まれて形成されたキャスク置き場に置かれている。第２放射線遮へい室７０において移動台車上に置かれた収納容器５３内に所定量の破砕片５５が収納された後、この収納容器５３は移動台車の移動によってアクセス通路７７を通って隔離室８２まで搬送される。この収納容器５３は、更に、キャスク置き場内まで搬送され、実施例１と同様に、昇降装置を用いて持ち上げられ、金属キャスクに向かって下向きに傾斜される。収納容器５３内の破砕片５５が金属キャスク内に収納される。所定量の破砕片５５が収納された金属キャスクは、トレーラに積載されて隔離室８２から放射線遮へい体８０及び８１にそれぞれ形成された開口部を通って原子力発電所内に設けられた前述の乾式燃料貯蔵施設内まで搬送され、乾式燃料貯蔵施設内に貯蔵される。

本実施例は、破砕片５５を収納した収納容器５３を放射性廃棄物建屋１８内で移動させること、及び放射性廃棄物建屋１８内で金属キャスクに破砕片５５を収納することによって得られる効果を除いて、実施例２で生じる効果を得ることができる。本実施例は、密封された隔離室８２内に破砕片５５を収納した収納容器５３を移動させ、隔離室８２内に配置された金属キャスクに破砕片５５を収納するので、実施例２で行われる、放射性廃棄物処理建屋内に設置された放射性廃棄物処理設備の配管等を避けて収納容器５３の搬送通路及び金属キャスク置き場を確保する手間を省くことができる。

本発明の他の実施例である、沸騰水型原子力プラントに適用した実施例４の原子力プラントにおける核燃料物質取り出し方法を、図１７を用いて説明する。

本実施例の核燃料物質取り出し方法は、図１７に示されたアクセス通路７６及び７７のうちアクセス通路７７のみを形成し、このアクセス通路７７を実施例１におけるアクセス通路７６と同じように用いるものである。本実施例では、原子炉建屋１の側壁２０には開口部３８が形成されない。本実施例では、実施例１で実施されたステップＳ１〜Ｓ１３の各工程及び実施例２で実施されたステップＳ１４及びＳ１５の各工程が実施される。本実施例では、実施例１と実質的に同様に、アクセス通路７７内の第２放射線遮へい室７０に置かれた多関節アクセス装置４９Ｂの多関節アーム５０の先端部に破砕機５１を取り付けて内部空間７内に落下した溶融核燃料物質２３の破砕を行い、多関節アーム５０の先端部の破砕機５１を掴み具５２に取り替え、この掴み具５２を用いて破砕片５５を内部空間７から第２放射線遮へい室７０に取り出す。取り出された破砕片５５は、第２放射線遮へい室７０内の収納容器５３に収納され、アクセス通路７７を通して実施例３と同様に隔離室８２まで移動台車により搬送される。この収納容器５３内の破砕片５５は、隔離室８２内のキャスク置き場に置かれた金属キャスク内に収納される。この金属キャスクは前述の乾式燃料貯蔵施設まで搬送される。

本実施例は、溶融燃料物質２３の破砕とこの破砕片５５の取り出しを並行して行うことによって得られる効果を除いて、実施例３で生じる各効果を得ることができる。

第２実施例、第３実施例及び実施例４において、アクセス通路７７は、機器ハッチ５９と、側壁２０Ａの外側に形成した隔離室８２内に形成された第１放射線遮へい室６８を連絡するように形成してもよい。このとき、第１放射線遮へい室６８は、原子炉建屋１のコーナ部付近で側壁２０Ａの外側に形成され、ペデスタル５に形成される開口部７１は、機器ハッチ５９の延長線上に形成される。このようにアクセス通路を形成することにより、破砕機５１を取り付けた多関節アーム５０の内部空間７内への挿入、及び溶融核燃料物質２３の破砕片５５の取り出しは、開放された機器ハッチ５９を通して行われる。

本発明の他の実施例である、沸騰水型原子力プラントに適用した実施例５の原子力プラントにおける核燃料物質取り出し方法を、図１８を用いて説明する。

本実施例の核燃料物質取り出し方法は、実施例１において、アクセス通路７６の替りにアクセス通路８６を形成し、このアクセス通路８６を利用して、ペデスタル５内の内部空間７に落下した溶融核燃料物質２３を破砕し、溶融核燃料物質２３の破砕片５５を取り出すものである。アクセス通路８６は、放射性廃棄物処理建屋１８内の領域１９と、生体遮へい体２及びＰＣＶ９に新たに形成された貫通通路８７を連絡する。貫通通路８７は、制御棒駆動機構ハッチ１５、アクセス通路５８及び機器ハッチ５９のように、生体遮へい体２及びＰＣＶ９に形成されている既存の貫通通路ではない。

アクセス通路８６は、アクセス通路７６と同じく、放射性廃棄物処理建屋１８内において放射線遮へい体２７，２８及び一対の放射線遮へい体６１で形成された第１アクセス通路部、及び開口部３８及び原子炉建屋１内で放射線遮へい体４１，４２及び一対の放射線遮へい体６０で形成された第２アクセス通路部を有する。その第１アクセス通路内には、形成された開口部が一対のドア３０で開閉される放射線遮へい体２９及び形成された開口部が一対のドア３２で開閉される放射線遮へい体３１が設けられ、第１放射線遮へい室３３及び部屋３４が形成されている。その第２アクセス通路内には、形成された開口部が一対のドア４５で開閉される放射線遮へい体４３及び形成された開口部が一対のドア４６で開閉される放射線遮へい体４４が設けられ、第２放射線遮へい室４７及び部屋４８が形成されている。

本実施例の核燃料物質取り出し方法を以下に説明する。本実施例におけるアクセス通路８６は、実施例１で実施されるステップＳ１〜Ｓ５，新たなステップＳ１６（貫通通路８７の形成）、及び実施例１で実施されるステップＳ６の各工程での作業を行うことによって形成される。ステップＳ１で形成される第１放射線遮へい室３３、すなわち、アクセス通路８６の第１アクセス通路部を形成する、放射性廃棄物処理建屋１８の領域１９内での位置は、生体遮へい体２及びＰＣＶ９に形成される貫通通路８７の位置との関係で適切に決められる。第１放射線遮へい室３３及び部屋３４を含むその第１アクセス通路部が領域１９内の所定の位置に形成される（ステップＳ１）。ステップＳ２で第１放射線遮へい室３３まで移動された孔開け装置３５を用いて、側壁２０の、第１放射線遮へい室３３に対向する位置に、開口部３８を形成する（ステップＳ３）。

その後、ステップＳ４及びＳ５が実行されて、貫通通路を生体遮へい体及びＰＣＶに形成する（ステップＳ１６）。ステップＳ１６における貫通通路８７の形成は、孔開け装置３５を用いて行われる。孔開け装置３５は、部屋３４、第１放射線遮へい室３３、側壁２０に形成された開口部３８、及び原子炉建屋１内の領域１６を移動し、生体遮へい体２の、貫通通路８７を形成する位置に達する。孔開け装置３５の切削具３６を回転させて生体遮へい体２及びＰＣＶ９を切削し、生体遮へい体２及びＰＣＶ９を貫通する貫通通路８７を形成する。生体遮へい体２及びＰＣＶ９の切削は、孔開け装置３５に設けられたカメラにより監視される。貫通通路８７の縦断面積は、制御棒駆動機構ハッチ１５、アクセス通路５８及び機器ハッチ５９のそれぞれの縦断面積よりも大きくなっている。

貫通通路８７が形成された後、ステップＳ６の作業が実施され、第１放射線遮へい室３３と貫通通路８７を連絡する、アクセス通路８６の第２アクセス通路部が、実施例１と同様に、放射線遮へい体４１，４２及び一対の放射線遮へい体６０を用いて形成される。このアクセス通路部の形成における作業員の被ばくを低減するために、放射線遮へい体を、貫通通路８７の領域１６側の開口端を覆って領域１６に配置することが望ましい。開口部７１Ａが貫通通路８７の延長線上においてペデスタル５に形成される（ステップＳ１５）。ペデスタル５を貫通する開口部７１Ａは、実施例２における開口部７１の形成と同様に、孔開け装置３５を用いて行われる。

実施例１と同様に、ステップＳ７〜Ｓ１３の各工程の作業が順次実施され、内部空間７内に落下した溶融核燃料物質２３の破砕及び溶融核燃料物質２３の破砕片５５の取り出しが行われる。溶融核燃料物質２３の破砕及び溶融核燃料物質２３の破砕片５５の取り出しは、実施例１と同様に、第２放射線遮へい室４７に配置された多関節アクセス装置４９を用いて行われる。溶融核燃料物質２３の破砕及び溶融核燃料物質２３の破砕片５５の取り出しの際には、第２放射線遮へい室４７に配置された多関節アクセス装置４９の多関節アーム５０の、破砕機５１または掴み具５２が取り付けられた先端部が、貫通通路８７及び開口部７１Ａを通して内部空間７内に挿入されることによって行われる。破砕片５５を収納して領域１９まで搬送された収納容器５３は、破砕片５５を収納した状態で、放射性廃棄物処理建屋１８内のキャスク置き場に置かれている金属キャスク内に収納される。この収納容器５３内の破砕片５５だけを金属キャスク内に収納してもよい。

本実施例は、実施例１で生じる各効果を得ることができる。本実施例は、生体遮へい体２及びＰＣＶ９に形成されている既存の貫通通路（制御棒駆動機構ハッチ１５、アクセス通路５８及び機器ハッチ５９）及びペデスタル５に形成されている既存の開口部（ペデスタル開口６）を使用しないで、新たな貫通通路８７を生体遮へい体２及びＰＣＶ９に形成し、新たな開口部７１Ａをペデスタル５に形成する関係上、実施例１に比べて、内部空間７に落下した溶融核燃料物質２３の取り出しに要する時間が長くなる。しかしながら、本実施例は、溶融核燃料物質２３をＲＰＶ３の上方へ取り出す場合のようにＲＰＶ３が水没するまでＰＣＶ９内を冠水する必要がなくなり、ＰＣＶ９の漏えい箇所を確認する検査、及びＰＣＶ９の漏えい箇所を封鎖する作業を行う必要がなくなるため、ＲＰＶ３の下方に存在する内部空間７内に落下した溶融核燃料物質２３を原子炉建屋１外に取り出すのに要する時間を短縮できる。

本実施例によれば、生体遮へい体２及びＰＣＶ９を貫通する新たな貫通通路８７を形成するので、貫通通路の開口寸法の制約が無くなり、貫通通路８７の縦断面積を大きくすることができ、作業効率を向上させることができる。

実施例２，３及び４においてアクセス通路７７をアクセス通路８６に替えてもよい。また、実施例２及び３においてアクセス通路７６をアクセス通路８６に替えてもよい。

１…原子炉建屋、２…生体遮へい体、３…原子炉圧力容器、４…炉心、５…ペデスタル、６…ペデスタル開口、７…内部空間、９…原子炉格納容器、１０…ドライウェル、１５…制御棒駆動機構ハッチ、１６，１９…領域、１８…放射性廃棄物処理建屋、２０…側壁、２２…コンクリートマット、２３…溶融核燃料物質、２７，２８，２９，３１，４１〜４４，６０〜６６…放射線遮へい体、３０，３２，４５，４６…ドア、３３，６８…第１放射線遮へい室、３５…孔開け装置、３６…切削具、３７，５３…収納容器、３８，７１，７１Ａ…開口部、３９…干渉物除去装置、４７，７０…第２放射線遮へい室、４９，４９Ａ，４９Ｂ…多関節アクセス装置、５０…多関節アーム、５１…破砕機、５２…掴み具、５４…カメラ、５５…破砕片、５８，７６，７７，８６…アクセス通路、８２…隔離室、８７…貫通通路。

Claims (18)

1. 原子炉建屋内に設置されて前記原子炉建屋の一部である生体遮へい体で取り囲まれた原子炉格納容器、及び前記原子炉格納容器内に設置された筒状の原子炉圧力容器支持部材によって支持され、前記原子炉格納容器によって取り囲まれる原子炉圧力容器を有する原子力プラントにおける核燃料物質取り出し方法であって、
   前記原子炉建屋の側壁に第１開口部を形成し、
   前記原子炉圧力容器支持部材で取り囲まれた内部空間に落下した溶融核燃料物質の、破砕及び切削のいずれかに用いられるアクセス装置を、前記第１開口部を通して前記生体遮へい体の外部で前記原子炉建屋内に移動させ、
   前記アクセス装置の移動後に、前記アクセス装置に設けられた破砕手段及び切削手段のいずれかを、前記生体遮へい体及び前記原子炉格納容器を貫通している貫通通路、及び前記原子炉圧力容器支持部材に形成された第２開口部を通して、前記内部空間内に挿入し、
   前記内部空間内に挿入された前記破砕手段を用いた、前記溶融核燃料物質の破砕、及び前記内部空間内に挿入された前記切削手段を用いた、前記溶融核燃料物質の切削のいずれかを行い、
   前記溶融核燃料物質の破砕片及び前記溶融核燃料物質の切削片のいずれかを、前記第２開口部、前記貫通通路及び前記第１開口部を通して前記原子炉建屋の外部に取り出すことを特徴とする原子力プラントにおける核燃料物質取り出し方法。
2. 前記原子炉建屋の外部の第１隔離室から前記第１開口部を通って前記貫通通路に連絡され且つ放射線遮へい材で構成されたドアが内部に設けられている第１アクセス通路を、放射線遮へい体で取り囲んで形成し、前記アクセス装置の移動が、前記第１アクセス通路内を通して、前記第１隔離室から前記生体遮へい体に向かって行われ、前記破砕手段及び前記切削手段のいずれかの前記内部空間内への挿入は、前記アクセス装置が前記第１アクセス通路内に存在する状態で行われる請求項１に記載の原子力プラントにおける核燃料物質取り出し方法。
3. 前記第１アクセス通路が、前記第１隔離室内に配置され、前記放射線遮へい体で取り囲んで形成された第１アクセス通路部、及び前記第１アクセス通路部に連絡されて前記原子炉建屋内で前記生体遮へい体に向かって伸びており、前記放射線遮へい体で取り囲んで形成された第２アクセス通路部を含んでおり、
   前記第１アクセス通路の形成が、
   前記ドアである、放射線遮へい材で構成された第１のドアを内部に設けた前記第１アクセス通路部を前記第１隔離室内に形成し、
   前記側壁への前記第１開口部の形成が、前記第１アクセス通路部内から行われ、
   前記第１開口部の形成後において、前記第１開口部内を通り、別の前記ドアである、放射線遮へい材で構成された第２のドアを内部に設けた前記第２アクセス通路部を、前記原子炉建屋内に形成する、
   ことにより行われる請求項２に記載の原子力プラントにおける核燃料物質取り出し方法。
4. 前記原子炉建屋内で前記第２アクセス通路部を形成する領域に存在する干渉物を、前記第１開口部を通して除去し、前記干渉物を除去した後に、前記第２アクセス通路部の形成が行われる請求項３に記載の原子力プラントにおける核燃料物質取り出し方法。
5. 前記破砕手段及び前記切削手段のいずれかの前記内部空間内への挿入は、前記アクセス装置が、前記第２アクセス通路部内において前記第２のドアよりも前記生体遮へい体側に存在する状態で行われる請求項３または４に記載の原子力プラントにおける核燃料物質取り出し方法。
6. 前記溶融核燃料物質の破砕片及び前記溶融核燃料物質の切削片のいずれかの前記取り出しが、前記第１アクセス通路を通して行われる請求項２ないし４のいずれか１項に記載の原子力プラントにおける核燃料物質取り出し方法。
7. 前記貫通通路として、前記生体遮へい体及び前記原子炉格納容器を貫通している既存の第１貫通通路を用いる請求項１に記載の原子力プラントにおける核燃料物質取り出し方法。
8. 前記第１貫通通路として、前記生体遮へい体及び前記原子炉格納容器を貫通している制御棒駆動機構ハッチ、機器ハッチ、及びエアロックドアを有するアクセス通路のいずれかを用いる請求項７に記載の原子力プラントにおける核燃料物質取り出し方法。
9. 新たな第２貫通通路を、前記生体遮へい体及び前記原子炉格納容器を貫通している既存の第１貫通通路とは別に、前記生体遮へい体及び前記原子炉格納容器を貫通して形成し、この第２貫通通路を前記貫通通路として用いる請求項１に記載の原子力プラントにおける核燃料物質取り出し方法。
10. 前記第２開口部として、前記原子炉圧力容器支持部材に形成された既存の開口を用いる請求項７ないし９のいずれか１項に記載の原子力プラントにおける核燃料物質取り出し方法。
11. 新たな開口部を、前記原子炉圧力容器支持部材に形成された既存の開口とは別に、前記原子炉圧力容器支持部材を貫通して形成し、前記新たな開口部を前記第２開口部として用いる請求項７ないし９のいずれか１項に記載の原子力プラントにおける核燃料物質取り出し方法。
12. 前記第１アクセス通路の形成が、前記第１隔離室である放射性廃棄物処理建屋から前記第１開口部を形成し、その後、前記放射性廃棄物処理建屋から前記第１開口部を通して前記生体遮へい体に向かって行われる請求項２に記載の原子力プラントにおける核燃料物質取り出し方法。
13. 前記溶融核燃料物質の破砕片及び前記溶融核燃料物質の切削片のいずれかの前記取り出しが、前記破砕片及び前記切削片のいずれかを、前記第１アクセス通路を通して前記放射性廃棄物処理建屋まで移送することにより行われる請求項１２に記載の原子力プラントにおける核燃料物質取り出し方法。
14. 前記第１アクセス通路の形成が、前記原子炉建屋の外部に放射性廃棄物処理建屋とは別に形成された前記第１隔離室から前記第１開口部を形成し、その後、この第１隔離室から前記第１開口部を通して前記生体遮へい体に向かって行われる請求項２に記載の原子力プラントにおける核燃料物質取り出し方法。
15. 前記第１アクセス通路の形成が、前記第１隔離室とは別の隔離室である、前記原子炉建屋の外部に形成された第２隔離室に面する前記原子炉建屋の前記側壁に形成された前記第１開口部を通して行われ、
    前記原子炉建屋の外部に配置された前記第１隔離室である放射性廃棄物処理建屋に面する前記原子炉建屋の他の側壁に、第３開口部を形成し、
    前記放射性廃棄物処理建屋から、前記第３開口部を通って、前記生体遮へい体及び前記原子炉格納容器を貫通している既存の他の貫通通路に連絡され且つ放射線遮へい材で構成された第３のドアが内部に設けられている第２アクセス通路を、放射線遮へい体で取り囲んで形成し、
    前記原子炉建屋内に存在する部分の前記第１アクセス通路内に前記アクセス装置が存在する状態で、前記破砕手段を用いた前記溶融核燃料物質の破砕、及び前記切削手段を用いた前記溶融核燃料物質の切削のいずれかが行われているとき、前記溶融核燃料物質の破砕片及び前記溶融核燃料物質の切削片のいずれかが、前記第２アクセス通路を通して前記放射性廃棄物処理建屋内に取り出される請求項２に記載の原子力プラントにおける核燃料物質取り出し方法。
16. 前記放射性廃棄物処理建屋内に取り出された前記破砕片及び前記切削片のいずれかを、前記放射性廃棄物処理建屋内で核燃料収納キャスク内に収納する請求項１３または１５に記載の原子力プラントにおける核燃料物質取り出し方法。
17. 前記第１アクセス通路の形成が、前記第１隔離室である放射性廃棄物処理建屋に面する前記原子炉建屋の前記側壁に形成された前記第１開口部を通して行われ、
    前記第１隔離室とは別の隔離室である、前記原子炉建屋の外部に形成された第２隔離室に面する前記原子炉建屋の他の側壁に、第３開口部を形成し、
    前記第２隔離室から、前記第３開口部を通って、前記生体遮へい体及び前記原子炉格納容器を貫通している既存の他の貫通通路に連絡され且つ放射線遮へい材で構成された第３のドアが内部に設けられている第２アクセス通路を、放射線遮へい体で取り囲んで形成し、
    前記原子炉建屋内に存在する部分の前記第１アクセス通路内に前記アクセス装置が存在する状態で、前記破砕手段を用いた前記溶融核燃料物質の破砕、及び前記切削手段を用いた前記溶融核燃料物質の切削のいずれかが行われているとき、前記溶融核燃料物質の破砕片及び前記溶融核燃料物質の切削片のいずれかが、前記第２アクセス通路を通して前記第２隔離室内に取り出される請求項２に記載の原子力プラントにおける核燃料物質取り出し方法。
18. 前記第２隔離室内に取り出された前記破砕片及び前記切削片のいずれかを、前記第２隔離室内で核燃料収納キャスク内に収納する請求項１７に記載の原子力プラントにおける核燃料物質取り出し方法。

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