WO2017064930A1 - 放射性廃棄物の容器収容条件決定方法、放射性廃棄物収容方法および当該方法により製造される廃棄体 - Google Patents

Abstract

放射性廃棄物を少なくとも切断して得られる複数の廃棄物ピースを少なくとも一つの保管容器に収容して少なくとも一つの廃棄体を得る際の前記保管容器への前記廃棄物ピースの収容条件を決定する方法であって、各々の前記廃棄物ピースの保管先の保管容器と該保管容器内における収容位置を規定する複数の配置条件候補のそれぞれについて、前記配置条件候補に従って前記保管容器内に前記廃棄物ピースを配置した場合を仮定し、各々の前記保管容器について前記廃棄体に求められる制約条件を満たす一つ以上の前記配置条件候補を選定するステップと、選定された前記配置条件候補に従って前記複数の廃棄物ピースを収容するために必要な前記保管容器の数である必要保管容器数を算出するステップと、前記必要保管容器数が最小となる前記配置条件候補を特定するステップと、を備えることを特徴とする。

Description

放射性廃棄物の容器収容条件決定方法、放射性廃棄物収容方法および当該方法により製造される廃棄体

　本開示は、放射性廃棄物を切断して得られる廃棄物ピースを効率よく保管容器に収容するための方法および当該方法により製造される廃棄体に関する。

　原子力施設等から排出される放射性廃棄物は、完全密閉した状態で永久保管される。そのため年々保管する放射性廃棄物は増加する一方であり、保管費用も増加している。こうした状況の下で、発生する放射性廃棄物はできるだけ減容化するのが望ましい。

　特許文献１には、原子炉容器内に設けられた制御棒クラスタ案内管を安全に回収可能とするために、制御棒クラスタ案内管を複数に分割し、各分割体を個別の保管容器に収容するための切断減容装置が開示されている。また、特許文献２には、放射性廃棄物を収容したカートリッジに薄板状のボードを載せ、その上から圧縮装置にて押圧し、その状態を維持しながら次の放射性廃棄物を収容し、さらに上から押圧する処理を順次繰り返し、最上部を蓋で固定して収容する減容処理が開示されている。また、特許文献３には、放射性廃棄物を破砕し、破砕物を充填した収容袋を真空引きして圧縮する減容処理装置が開示されている。

特開２０１４－０９８５９６号公報 特開２０００－０６５９９０号公報 特開２０１１－０８０８７３号公報

　しかしながら、特許文献１記載の収容方法においては、制御棒クラスタ案内管を分割して成る複数の分割体を、保管容器の充填率を向上させる工夫をしておらず、保管容器の収容スペースを有効活用できていない。そのため、特許文献１記載の収容方法においては、保管容器の必要個数が無駄に多くなるという問題点がある。言い換えると、特許文献１記載の発明においては、放射性廃棄物を切断減容処理して得られる廃棄物ピースを一つ以上の保管容器に保管して廃棄体を製造する際、製造される廃棄体を低減できない。その結果、特許文献１記載の発明においては、製造される廃棄体の個数が無駄に多くなり、最終処分まで廃棄体を保管する保管用建屋のスペースが有効活用されない。また、製造される廃棄体の個数が無駄に多いと、廃棄体を保管用建屋に移送するコストも嵩むこととなる。

　また、特許文献２記載の切断減容法は、保管容器の容積に合わせて（保管容器の容積と比べて大きすぎたり小さすぎたりしないように）放射性廃棄物を切り出さなくてはならないため、切り出し方に著しい制約が課され、融通が利かない。また、炉心構造物のように放射性レベルが極めて高い放射性廃棄物は、放射能汚染拡散防止の観点から（例えば粉状に）細かく破砕するのに適さないので、特許文献３記載の切断減容法によって処理することは困難である。

　上記問題点に鑑み、本発明の少なくとも一実施形態の目的は、複数の廃棄物ピースを保管容器に効率的に収容することにより、廃棄体毎に求められる物理的な制約条件を満たしながら保管容器の必要数を低減する容器収容条件決定方法、当該容器収容条件決定方法に従って当該複数の廃棄物ピースを保管容器に収容する収容方法および当該方法により得られる廃棄体を得ることである。

　（１）本発明の少なくとも一実施形態では、放射性廃棄物を少なくとも切断して得られる複数の廃棄物ピースを少なくとも一つの保管容器に収容して少なくとも一つの廃棄体を得る際の前記保管容器への前記廃棄物ピースの収容条件を決定する容器収容条件決定方法は、各々の前記廃棄物ピースの保管先の保管容器と該保管容器内における収容位置を規定する複数の配置条件候補のそれぞれについて、前記配置条件候補に従って前記保管容器内に前記廃棄物ピースを配置した場合を仮定し、各々の前記保管容器について前記廃棄体に求められる制約条件を満たす一つ以上の前記配置条件候補を選定するステップと、選定された前記配置条件候補に従って前記複数の廃棄物ピースを収容するために必要な前記保管容器の数である必要保管容器数を算出するステップと、前記必要保管容器数が最小となる前記配置条件候補を特定するステップと、を備える構成を採る。

　このように本発明の少なくとも一実施形態では、各廃棄物ピースの保管先となる保管容器と該保管容器内における収容位置が配置条件候補により規定される。そして、本発明の少なくとも一実施形態では、複数の配置条件候補の中から制約条件を満たす一つ以上の配置条件候補を選定し、該選定された配置条件候補の中から、複数の廃棄物ピースを収容するために必要な保管容器の数を低減可能な配置条件候補が保管容器への廃棄物ピースの収容条件として決定される。こうして得られた廃棄物ピースの収容条件は、複数の配置条件候補のうち、個々の廃棄体の制約条件を満たし、且つ、必要保管容器数が最小となる条件である。
　よって、本発明の少なくとも一実施形態によれば、複数の廃棄物ピースを保管容器に効率的に収容することができ、廃棄体毎に求められる物理的な制約条件を満たしながら保管容器の必要数を低減可能である。

　（２）また、本発明の幾つかの実施形態では、上記（１）の方法において、前記放射性廃棄物の複数の切断条件の各々について、前記配置条件候補を選定するステップおよび前記必要保管容器数を算出するステップを行い、前記必要保管容器数が最小となる前記切断条件および前記配置条件候補の組み合わせを特定することを特徴とする。
　このように、上記（２）の構成によれば、放射性廃棄物を切断して複数の廃棄物ピースを得る際の様々な切断の仕方を複数の切断条件として規定し、複数の切断条件のそれぞれについて廃棄物ピースを保管容器に収容して得られる廃棄体の数を低減可能な収容条件を算出することができる。その結果、上記（２）の構成においては、廃棄物ピースを保管容器に効率的に収容することにより廃棄体の数を低減可能な収容条件として、最も効率的な切断条件と配置条件の組み合わせを特定することができる。

　（３）また、本発明の幾つかの実施形態では、上記（１）または（２）の方法において、前記放射性廃棄物の放射線量分布を取得するステップをさらに備え、前記配置条件候補を選定するステップでは、前記放射線量分布に基づいて、前記廃棄体の表面線量率が閾値以下になることを少なくとも規定する前記制約条件を満たす前記配置条件候補を選定することを特徴とする。
　廃棄体を廃棄又は保管する際の安全性や効率性を確保することが必要な場合もあり得るので、上記（３）の方法は、そのような場合に有益である。つまり、上記（３）の方法によれば、放射性廃棄物の放射線量分布に基づいて廃棄体毎の表面線量率を閾値以下とすることにより、廃棄体を廃棄又は保管する際の安全性や効率性を確保しながら、同時に、保管容器の必要数を低減することができる。

　（４）また、本発明の幾つかの実施形態では、上記（１）または（２）の方法において、各々の前記廃棄物ピースの放射線量を計測するステップをさらに備え、前記配置条件候補を選定するステップでは、各々の前記廃棄物ピースの前記放射線量に基づいて、前記廃棄体の表面線量率が閾値以下になることを少なくとも規定する前記制約条件を満たす前記配置条件候補を選定してもよい。
　廃棄体を廃棄又は保管する際の安全性や効率性を確保することが必要な場合もあり得るので、上記（４）の方法は、そのような場合に有益である。上記（４）の方法によれば、放射性廃棄物の放射線量分布に基づいて廃棄体毎の表面線量率を閾値以下とすることにより、廃棄体を廃棄又は保管する際の安全性や効率性を確保しながら、同時に、保管容器の必要数を低減することができる。

　（５）また、本発明の幾つかの実施形態では、上記（１）～（４）の方法において、前記複数の廃棄物ピースのそれぞれの特性を示す特性記述情報をデータベースに保存するステップをさらに備え、前記配置条件候補を選定するステップでは、前記データベースに保存された前記特性記述情報に基づいて、前記配置条件候補に従って前記保管容器内に前記廃棄物ピースを配置したとき、各々の前記保管容器について前記廃棄体に求められる制約条件を満たすか否かを判定してもよい。
　このように、上記（５）の構成によれば、保管容器内に廃棄物ピースを配置する際の配置の仕方を定める配置条件候補を選定する動作を、各廃棄物ピースの特性を示す特性記述情報に基づいて行うことにより、各廃棄物ピースの特性に応じた形で効率的な減容処理ができる。

　（６）また、本発明の幾つかの実施形態では、上記（５）の方法において、前記特性記述情報は、各々の前記廃棄物ピースの形状、重量又は線量の少なくとも一つを含んでいる。
　このように、上記（６）の構成によれば、廃棄物ピースの形状、重量又は線量を考慮して配置条件候補を選定することができる。

　（７）また、本発明の少なくとも幾つかの実施形態では、上記（１）～（６）の方法において、前記放射性廃棄物を切断して得た複数の分割体を圧縮処理して少なくとも一種類の標準化形状を有する前記複数の廃棄物ピースに成型するステップをさらに備えている。
　このように、上記（７）の構成によれば、放射性廃棄物を切断して得られる複数の廃棄物ピースは、標準化された形状（寸法を含む）を有する廃棄物ピースに成型されてから保管容器に収容される。従って、上記（７）の構成によれば、廃棄物ピースを保管容器に収容して得られる廃棄体の量を低減する収容条件を決定するための計算処理を大幅に簡略化することができる。また、上記（７）の構成においては、標準化形状を適切に設計すれば、廃棄物ピースを可能な限り隙間なく保管容器に詰め込める収容条件を算出することができる。

　（８）また、本発明の少なくとも幾つかの実施形態では、上記（１）～（７）の方法において、前記廃棄体に求められる制約条件は、各々の前記廃棄体の重量、表面線量率又は発熱量の少なくとも一つが許容範囲内に収まるという条件を含む。
　本発明に係る幾つかの実施形態を実施するにあたっては、廃棄体を長期保管する場所に移送する作業における安全性や効率性を確保することが必要な場合もあり得る。そのような場合であっても、上記（８）の構成によれば、放射性廃棄物の放射線量分布に基づいて廃棄体毎の線量率、重量および発熱量の少なくとも一つを許容限度内とすることにより、廃棄体の移送作業における安全性や効率性を確保しながら、同時に、保管容器の必要数を低減することができる。

　（９）また、本発明の少なくとも幾つかの実施形態では、上記（１）～（８）の方法において、前記複数の配置条件候補は、各々の保管容器内において、第１廃棄物ピースを、前記保管容器の中央部に位置する第１領域に収容し、前記第１廃棄物ピースよりも放射線量が低い第２廃棄物ピースが前記第１廃棄物ピースを取り巻くように、前記第２廃棄物ピースを前記保管容器内において前記第１領域を取り囲む第２領域に収納する、配置条件候補を少なくとも一つ含む。

　上記（９）の方法によれば、低線量の第２廃棄物ピースが高線量の第１廃棄物ピースを取り巻く配置の仕方が配置条件候補として選ばれた場合には、保管容器内に高線量の第１廃棄物ピースが収容されても、その周囲を取り囲む低線量の第２廃棄物ピースが放射線遮蔽物として機能することにより、廃棄体表面に達する放射線量を減らすことができる。従って、複数の配置条件候補の中に上記（９）の方法による廃棄物ピースの配置の仕方を規定する配置条件候補が含まれていれば、利用可能な保管容器が少なく、容器に収容すべき高線量の廃棄物ピースが多い状況であっても、そのような配置条件候補が制約条件を満たす可能性を高めることができる。その結果、従来の収容方法と比較して高い放射線量の廃棄物ピースをより多く収容することが可能となり、保管容器内への廃棄物ピースの充填率を増やすことができるので、従来の収容方法よりも廃棄体の個数を減らすことができる。

　（１０）また、本発明の少なくとも幾つかの実施形態では、上記（１）乃至（９）のいずれかの方法により決定された前記収容条件に従って前記保管容器内に前記廃棄物ピースを収容して少なくとも一つの廃棄体を得るステップ、を備えていてもよい。
　これにより、上記（１０）の構成によれば、上記（１）～（９）において上述した容器収容条件決定方法を用いることにより、複数の廃棄物ピースを一つ以上の保管容器に収容するための収容方法として本発明に係る実施の形態を実施可能にすることができる。

　（１１）本発明の少なくとも一実施形態では、放射性廃棄物を少なくとも切断して得られる複数の廃棄物ピースを少なくとも一つの保管容器に収容して少なくとも一つの廃棄体を得る方法は、第１廃棄物ピースを、前記保管容器の中央部に位置する第１領域に収容するステップと、前記第１廃棄物ピースよりも放射線量が低い第２廃棄物ピースが前記第１廃棄物ピースを取り巻くように、前記第２廃棄物ピースを前記保管容器内において前記第１領域を取り囲む第２領域に収容するステップと、を備える構成を採る。

　以上のように、本発明の少なくとも一つの実施形態では、前記保管容器の中央部に収容された相対的に高い放射線量を有する廃棄物ピースの周囲が、相対的に低い放射線量を有する廃棄物ピースが放射線遮蔽物として取り巻くように配置される。これにより、低線量の第２廃棄物ピースが高線量の第１廃棄物ピースを取り巻く配置の仕方が配置条件候補として選ばれた場合には、保管容器内に高い放射線量の廃棄物ピースが収容されても、その周囲を取り囲む低い放射線量の廃棄物ピースが放射線遮蔽物として機能することにより、廃棄体表面に達する放射線量を減らすことができる。従って、複数の配置条件候補の中に、上記（１１）の方法による廃棄物ピースの配置の仕方を規定する配置条件候補が含まれていれば、利用可能な保管容器が少なく、容器に収容すべき高線量の廃棄物ピースが多い状況であっても、そのような配置条件候補が制約条件を満たす可能性を高めることができる。その結果、従来の収容方法と比較して高い放射線量の廃棄物ピースをより多く収容することが可能となり、保管容器内への廃棄物ピースの充填率を増やすことができるので、従来の収容方法よりも廃棄体の個数を減らすことができる。

　（１２）本発明の少なくとも一実施形態では、放射性廃棄物を少なくとも切断して得られる複数の廃棄物ピースを少なくとも一つの保管容器に収容して得られる少なくとも一つの廃棄体は、前記保管容器の中央部に位置する第１領域に収容された第１廃棄物ピースと、前記保管容器内において、前記第１領域を取り囲む第２領域に、前記第１廃棄物ピースを取り巻くように収納され、前記第１廃棄物ピースよりも放射線量が低い第２廃棄物ピースと、
を備える構成を採る。

　以上のように、上記（１２）の実施形態に係る廃棄体は、前記保管容器の中央部に収容された高線量を有する廃棄物ピースの周囲を、低線量を有する廃棄物ピースが放射線遮蔽物として取り巻くように配置される形で生成されたものである。従って、上記（１２）の実施形態に係る廃棄体は、従来の収容方法と比較して高い放射線量の廃棄物ピースを保管容器内により高い充填率でより多く収容することが可能な廃棄体とすることができる。また、上記（１２）の実施形態に係る廃棄体は、保管容器内において、高線量の廃棄物ピースの周囲を取り囲む低線量の廃棄物ピースが放射線遮蔽物として機能する。それにより、上記（１２）の実施形態に係る廃棄体は、高い放射線量の廃棄物ピースが収容されていても、廃棄体の表面における表面線量率や発熱量を有効に低減することができ、廃棄体の廃棄作業や保管作業を容易にすることができる。

　以上より、本発明の少なくとも一つの実施形態によれば、複数の廃棄物ピースを保管容器に効率的に収容することにより、廃棄体毎に求められる物理的な制約条件を満たしながら保管容器の必要数を低減することができる。

本発明の一実施形態に係る放射性廃棄物の処理方法の全体フローを示す図である。 本発明の一実施形態に係る複数の配置条件候補の第１の例を示す図である。 本発明の一実施形態に係る複数の配置条件候補の第２の例を示す図である。 本発明の一実施形態において、切断条件および配置条件候補の組と、制約条件の充足性および保管容器の必要個数との間の対応関係を示す図である。 本発明の一実施形態に係る放射性廃棄物の切断条件の一例を示す図である。 本発明の一実施形態に係るコンピュータ・システムを示す図である。 本発明の一実施形態に係る一連の処理動作の流れを示すフローチャートである。 本発明に係る一変形実施例における放射性廃棄物処理の全体フローを示す図である。 本発明の一実施形態において、廃棄物ピースを標準化形状に成形する処理を示す図である。 本実施形態に係るコンピュータ・システムを示す図である。 本実施形態に係る一連の処理動作の流れを示すフローチャートである。 本実施形態において、廃棄物ピースを保管容器に収容した様子を示す図である。

　以下、添付図面を参照して本発明の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
　図１は、一実施形態に係る放射性廃棄物の処理方法の全体フローを示す図である。図１に示すように、幾つかの実施形態では、放射性廃棄物９を少なくとも切断して得られる複数の廃棄物ピース９００の少なくとも一つの保管容器９１（９１Ａ～９１Ｃ）への収容条件を決定し、該収容条件に従って廃棄物ピース９００を保管容器９１（９１Ａ～９１Ｃ）に収容し、廃棄体９５０（９５０Ａ～９５０Ｃ）を得る。
　なお、図１に示す例示的な実施形態では、放射性廃棄物９は、原子炉容器１内における炉内構造物９ａとして例示されているが、他の実施形態では、放射性廃棄物９は、炉内構造物以外の原子炉容器、蒸気発生器、配管等としてもよい。さらに別の実施形態では、放射性廃棄物９は、原子力関連施設から排出される低レベル放射性廃棄物であってもよい。

　以下、図２～図４を参照しながら「配置条件候補」及び「制約条件」について説明し、続いて、図４を参照して保管容器９１への廃棄物ピース９００の収容条件の決定方法について詳述する。
　ここで、図２及び図３は、それぞれ、図１に示す廃棄物処理方法で使用する複数の配置条件候補の例を示す図である。また、図４は、本発明の一実施形態において、配置条件候補の組と制約条件の充足性および保管容器９１の必要個数との間の対応関係を示す図である。

　図２及び図３に示すように、各々の廃棄物ピース９００を何れの保管容器９１（９１Ａ～９１Ｃ）の中の何れの位置に収容するかについて、様々なパターンが存在する。配置条件候補は、このパターンを特定する条件である。すなわち、配置条件候補とは、各々の廃棄物ピース９００の保管先の保管容器９１（９１Ａ～９１Ｃ）と該保管容器９１（９１Ａ～９１Ｃ）内における収容位置を規定する条件である。

　一般的に、廃棄物ピース９００の形状（寸法を含む）は、不均一でランダムな３次元形状となる。しかし、図２および図３においては、説明を分かりやすく簡単にするため、各廃棄物ピース９００は単純な２次元形状で表し、長方形の２次元領域で表される箱型容器内の空間に２次元的に収容する模式的な例を示す。図２に示す例と図３に示す例とでは、廃棄物ピース９００の形状も互いに異なっている。また、図２および図３に示す例においては、容器内の廃棄物ピース９００の具体的な収容位置は、最初の３つの保管容器９１－１～９１－３についてのみ図示され、４番目以降の保管容器９１における具体的な収容位置は省略してある。なお、複数の廃棄物ピース９００を一つ以上の保管容器９１に収容する際の収容の仕方を定める配置条件としては、図２および図３に示した配置条件以外の他の任意の配置条件を使用することもできる。

　制約条件とは、廃棄体９５０全体として満たさなければならない廃棄体９５０の特性に関する制約を意味する。一実施形態では、当該制約条件は、各々の廃棄体９５０の重量、表面線量率又は発熱量の少なくとも一つが許容範囲内に収まるという条件を含む。さらに別の一実施形態では、当該制約条件は、各々の廃棄体９５０の重量、表面線量率および発熱量の全てが許容範囲内に収まるという条件を含む。

　幾つかの実施形態では、図４に示すように、Ｎ個の配置条件候補Ａ_ｉ（１≦ｉ≦Ｎ；ただし、Ｎは２以上の整数）の各々に従って保管容器９１内に廃棄物ピース９００を配置した場合を仮定し、各々の保管容器９１（９１Ａ～９１Ｃ）について廃棄体に求められる制約条件を満たすか否かを判断する。そして、ｉ個の配置条件候補の中から、各々の保管容器９１（９１Ａ～９１Ｃ）について廃棄体に求められる制約条件を満たす一つ以上の配置条件候補を選定する。
　なお、図４には、例示的な実施形態として、Ａ_１、Ａ_２、Ａ_５、Ａ_６、Ａ_８の配置条件候補が制約条件を満たす条件として選定される場合を示している。

　幾つかの実施形態では、配置条件候補を選定するに際して、放射性廃棄物９の放射線量分布に基づいて、廃棄体９５０（９５０Ａ～９５０Ｃ）の表面線量率が閾値以下になることを少なくとも規定する制約条件を満たすｊ個（１≦ｊ≦Ｎ）の配置条件候補を選定する。
　これにより、廃棄体９５０（９５０Ａ～９５０Ｃ）の移送作業における安全性や効率性を確保しながら、同時に、保管容器９１（９１Ａ～９１Ｃ）の必要数を低減することができる。
　なお、放射性廃棄物９の放射線量分布の取得方法は特に限定されず、例えば、放射性廃棄物９の放射線量分布を複数の計測点において計測した結果から放射線量分布を取得してもよいし、放射性廃棄物９の過去の放射線被ばく履歴に基づいて放射線量分布を推定してもよい。

　制約条件を満たすｊ個の配置条件候補Ａ’_ｊを選定したら、続けて、各々の配置条件候補Ａ’_ｊ（１≦ｊ≦Ｎ）に従って複数の廃棄物ピース９００を収容するために必要な保管容器数（必要保管容器数）Ｘを算出する。必要保管容器数Ｘは、制約条件を満たす配置条件候補の各々について算出される。

　制約条件を満たす配置条件候補毎に必要保管容器数Ｘを算出した後、必要保管容器数Ｘが最小となる配置条件候補を特定する。
　こうして得られた配置条件候補は、検討したｉ個の配置条件候補Ａのうち、制約条件を満たし、且つ、必要保管容器数Ｘが最小の条件である。よって、以上説明した方法によれば、複数の廃棄物ピース９００を保管容器９１に効率的に収容することができ、廃棄体毎に求められる物理的な制約条件を満たしながら保管容器９１の必要数である必要保管容器数Ｘを低減可能である。

　上述した収容条件決定方法において、必要保管容器数Ｘの減少に寄与し得る放射性廃棄物９の複数の切断条件を選定してもよい。以下、図５を参照しながら、放射性廃棄物を切断して複数の廃棄物ピース９００を得る際の切断の仕方を定める切断方法の一例を説明する。一実施形態においては、放射性廃棄物内の高線量部分を細かい間隔で（細かい粒度で）切断し、放射性廃棄物内の低線量部分を大きい間隔で（粗い粒度で）切断するような切断条件を設定しても良い。そのような切断条件の一例として、図５は、原子炉１の炉内構造物９ａを切断して高い放射線量を有する複数の廃棄物ピース９００（例えば、９００Ａ～９００Ｅ）を得るための例示的な切断条件を図示する。

　図５に示す高線量領域９０は、炉内において放射線量が特に高い部分を示し、炉内構造物９ａ内の他の部分よりも細かい粒度で切断されるように切断条件が設定されている（例えば、９００Ａ～９００Ｃは、９００Ｄおよび９００Ｅよりも粒度が大きい）。これにより、高線量領域９０から切り出した高線量の廃棄物ピース９００（例えば、図５の９００Ｄおよび９００Ｅ）の量を少しずつ微調整しながら各保管容器９１に収容可能となるので、保管容器９１毎の表面線量率を許容範囲内に収めることが容易となる。なお、放射性廃棄物を切断して複数の廃棄物ピース９００を得る際の切断条件としては、図５に示した切断条件Ｂ以外の他の任意の切断条件を使用することもできる。

　幾つかの実施形態では、放射性廃棄物９の複数の廃棄物ピース９００（９００Ａ～９００Ｅ）への切断パターンを指定するＭ個の切断条件Ｂ_ｋ（１≦ｋ≦Ｍ；ただしＭは２以上の整数）を複数仮定し、複数の切断条件Ｂ_ｋの各々について、配置条件候補Ａ_ｊを選定するステップおよび必要保管容器数Ｘを算出するステップを行い、必要保管容器数Ｘが最小となる切断条件Ｂおよび配置条件候補Ａの組み合わせを特定することを特徴とする。

　例えば、図４に示す例示的な実施形態では、放射性廃棄物９を切断条件Ｂ_１で切断した場合の配置条件候補の中でＡ_１およびＡ_２の配置条件候補が制約条件を満たす条件として選定されており、配置条件候補Ａ_１およびＡ_２に対応する必要保管容器数Ｘは、それぞれ５個と４個である。同様に、放射性廃棄物９を切断条件Ｂ_２切断した場合の配置条件候補の中でＡ_５およびＡ_６の配置条件候補が制約条件を満たす条件として選定されており、配置条件候補Ａ_５およびＡ_６に対応する必要保管容器数Ｘは、それぞれ６個と５個である。同様に、放射性廃棄物９を切断条件Ｂ_３で切断した場合の配置条件候補の中でＡ_８の配置条件候補が制約条件を満たす条件として選定されており、配置条件候補Ａ_８に対応する必要保管容器数Ｘは６個である。従って、図４に示す例示的な実施形態では、必要保管容器数Ｘが最小となる切断条件Ｂおよび配置条件候補Ａの組み合わせとして、配置条件候補Ａ_２および切断条件Ｂ_１の組み合わせが特定される。

　このように、図５を用いて上述した方法によれば、放射性廃棄物９を切断して複数の廃棄物ピース９００を得る際の様々な切断の仕方を複数の切断条件Ｂとして規定し、複数の切断条件のそれぞれについて廃棄物ピース９００を保管容器９１に収容して得られる廃棄体９５０の数を低減可能な収容条件を算出することができる。その結果、図５を用いて上述した方法によれば、廃棄物ピース９００を保管容器９１に効率的に収容することにより廃棄体９５０の数を低減可能な収容条件として、最も効率的な切断条件Ｂと配置条件Ａの組み合わせを特定することができる。

　幾つかの実施形態では、上記容器収容条件決定方法は、放射性廃棄物９の放射線量分布を取得するステップをさらに備え、配置条件候補Ａ’_ｊを選定するステップでは、当該取得した放射線量分布に基づいて、廃棄体９５０（９５０Ａ～９５０Ｃ）の表面線量率が閾値以下になることを少なくとも規定する制約条件を満たす配置条件候補Ａ’_ｊを選定してもよい。
　廃棄体９５０（９５０Ａ～９５０Ｃ）を廃棄又は保管する際の安全性や効率性を確保することが必要な場合もあり得るので、上記の方法は、そのような場合に有益である。つまり、上記の方法によれば、放射性廃棄物９の放射線量分布に基づいて廃棄体９５０毎の表面線量率を閾値以下とすることにより、廃棄体９５０を廃棄又は保管する際の安全性や効率性を確保しながら、同時に、保管容器の必要数である必要保管容器数Ｘを低減することができる。

　幾つかの実施形態では、上記容器収容条件決定方法は、放射性廃棄物９の放射線量分布を計測するステップをさらに備え、配置条件候補Ａ’_ｊを選定するステップでは、当該計測した放射線量分布に基づいて、廃棄体９５０（９５０Ａ～９５０Ｃ）の表面線量率が閾値以下になることを少なくとも規定する制約条件を満たす配置条件候補Ａ’_ｊを選定してもよい。
　廃棄体９５０（９５０Ａ～９５０Ｃ）を廃棄又は保管する際の安全性や効率性を確保することが必要な場合もあり得るので、上記の方法は、そのような場合に有益である。つまり、上記の方法によれば、放射性廃棄物９の放射線量分布に基づいて廃棄体９５０毎の表面線量率を閾値以下とすることにより、廃棄体９５０を廃棄又は保管する際の安全性や効率性を確保しながら、同時に、保管容器の必要数である必要保管容器数Ｘを低減することができる。

　このように本発明の少なくとも一実施形態では、各廃棄物ピース９００の保管先となる保管容器９１と該保管容器９１内における収容位置が配置条件候補Ａにより規定される。そして、本発明の少なくとも一実施形態では、複数の配置条件候補Ａ_ｉ（１≦ｉ≦Ｎ）の中から、複数の廃棄物ピース９００を収容するために必要な保管容器９１の数である必要保管容器数Ｘを低減可能な配置条件候補Ａ_ｏが保管容器への廃棄物ピースの収容条件として決定される。従って、本発明の少なくとも一実施形態によれば、複数の廃棄物ピース９００を少なくとも一つの保管容器９１に収容して少なくとも一つの廃棄体９５０を得る際に、廃棄体９５０の量を低減可能な収容条件を算出することができる。

　一実施形態においては、放射線量分布に基づいて、廃棄体９５０の表面線量率が閾値以下になることを少なくとも規定する制約条件を満たす配置条件候補Ａ_ｊを選定する際に、以下のように選定してもよい。
　例えば、放射性廃棄物９を複数の切断条件Ｂ_ｋ（１≦ｋ≦Ｍ；ただしＭは２以上の整数）で切断した場合の各々について、廃棄物ピース９００毎の放射線量の情報を得る。その際、廃棄物ピース９００毎の放射線量情報を、対応する切断条件Ｂ_ｋと対応付ける形で管理する。こうして、特定の切断条件Ｂ_ｋで切断された複数の廃棄物ピース９００を特定の配置条件候補Ａ’_ｊに従って保管容器９１に収容したと仮定した場合、廃棄物ピース９００毎の放射線量情報を当該複数の廃棄物ピース９００にわたって合成することにより廃棄体９５０の表面線量率が得られる。その上で、廃棄体９５０の表面線量率が閾値以下であるか否かを判定することにより、配置条件候補Ａ’_ｊが上記制約条件を満たすか否かが判定される。

　一実施形態においては、上述した容器収容条件決定方法は、任意のコンピュータ・システムにおいて実行される任意のコンピュータ・プログラムを使用して実施されてもよい。例えば、一実施形態においては、上述した容器収容条件決定方法は、図６に示すコンピュータ・システム１０において実行されるコンピュータ・プログラム１２４を使用して実施されてもよい。

　コンピュータ・システム１０は、ローカルエリア・ネットワーク２３０ａによって相互に通信可能に接続されるコンピュータ１００ａ、データベース２１０ａおよび制御用コンソール２２０ａを備える。コンピュータ１００ａは、制御用コンソール２２０ａからの指令に応じて、コンピュータ・プログラム１２４を実行する。データベース２１０ａは、一つ以上の廃棄体９５０の各々を、各廃棄体９５０に付けられたタグの識別情報によって識別すると共に、廃棄体９５０毎の物理特性条件を記述する特性記述情報を各廃棄体９５０に対応付けて記憶している。制御用コンソール２２０ａは、コンピュータ１００ａ上のコンピュータ・プログラム１２４に対してシステム利用者が指令や情報を与え、コンピュータ・プログラム１２４の出力を画面表示する端末として機能してもよい。

　コンピュータ１００ａは、ＣＰＵ　１１０ａ、主記憶１２０ａおよびインターフェース１３０ａにより構成される。ＣＰＵ　１１０ａは、主記憶１２０ａ上に記憶されたコンピュータ・プログラム１２４を読み出して実行する。主記憶１２０ａは、複数の（Ｎ個の）切断条件１２１ｋ（１≦ｋ≦Ｎ）と複数の（Ｍ個の）配置条件候補１２２ｉ（１≦ｉ≦Ｍ）に関する情報を記憶する。また、主記憶１２０ａは、上記以外の他の情報を表すデータを一時記憶領域１２３ａ内に記憶する。インターフェース１３０ａは、ＣＰＵ　１１０ａ、主記憶１２０ａおよびローカルエリア・ネットワーク２３０ａの間でデータや制御信号をやり取りするための通信経路を提供する。コンピュータ・プログラム１２４を構成する複数のプログラム・モジュールまたは関数は、主記憶１２０ａからＣＰＵ　１１０ａによって読み出され、機能モジュール１１１ａ～１１８ａとして実行されてもよい。

　入出力および主制御部１１１ａは、上述した機能モジュール１１２ａ～１１８ａが、主記憶１２０ａ、データベース２１０ａおよび制御用コンソール２２０ａとの間でデータや制御指令などをやり取りするための入出力部として機能する。また、入出力および主制御部１１１ａは、上述した機能モジュール１１２ａ～１１８ａによって実行される一連の処理動作の全体フローを制御する役割を有する。例えば、上述した機能モジュール１１２ａ～１１８ａによって実行される一連の処理動作は、全ての廃棄物ピースを収容した際に保管容器の必要個数が最小となる切断条件と配置条件候補の組み合わせが見つかるまでループ制御によって繰り返し実行されなくてはならない。そこで、入出力および主制御部１１１ａは、上記ループ制御によって制御される反復実行回数分だけ上述した機能モジュール１１２ａ～１１８ａを繰り返し呼び出して実行する。

　配置条件候補生成部１１３ａは、各々の廃棄物ピース９００の保管先の保管容器９１と保管容器９１内における収容位置を規定する複数の配置条件候補１２２ｉ（１≦ｉ≦Ｍ）のそれぞれを生成する。続いて、配置条件候補生成部１１３ａが生成した複数の配置条件候補１２２ｉ（１≦ｉ≦Ｍ）を受け取った配置条件候補選定部１１４ａは、複数の配置条件候補１２２ｉ（１≦ｉ≦Ｍ）に従って保管容器９１内に前記廃棄物ピース９００を配置した場合を仮定し、各々の保管容器９１について廃棄体に求められる制約条件を満たす一つ以上の配置条件候補１２２ｊ（１≦ｊ≦Ｍ）を選定する。

　選定した一つ以上の配置条件候補１２２ｊ（１≦ｊ≦Ｍ）を受け取った必要保管容器数算出部１１５ａは、選定された配置条件候補１２２ｊ（１≦ｊ≦Ｍ）に従って複数の廃棄物ピース９００を収容するために必要な保管容器９１の数である必要保管容器数Ｘを算出する。複数の配置条件候補１２２ｊ（１≦ｊ≦Ｍ）と配置条件毎に算出した必要保管容器数Ｘを必要保管容器数算出部１１５ａから受け取った最適配置条件候補特定部１１６ａは、必要保管容器数Ｘが最小となる配置条件候補１２２^（０）を特定し、入出力および主制御部１１１ａに出力する。

　少なくとも一実施形態においては、機能モジュール１１３ａ～１１８ａによって実行される上記処理は、放射性廃棄物の複数の切断条件１２１ｋ（１≦ｋ≦Ｎ）の各々について実行されてもよい。そのような実施形態では、切断条件取得部１１２ａは、複数の切断条件１２１ｋ（１≦ｋ≦Ｎ）を取得し、取得した複数の切断条件１２１ｋ（１≦ｋ≦Ｎ）を主記憶１２０ａに格納する。続いて、配置条件候補１２２ｊ（１≦ｊ≦Ｍ）を選定する処理および必要保管容器数Ｘを算出する処理が、切断条件取得部１１２ａによって取得され、主記憶１２０ａに格納された複数の切断条件１２１ｋ（１≦ｋ≦Ｎ）の各々について繰り返し実行される。その結果、最適配置条件候補特定部１１６ａは、必要保管容器数Ｘが最小となる切断条件１２１ｋ（１≦ｋ≦Ｎ）および配置条件候補１２２ｊ（１≦ｊ≦Ｍ）の組み合わせを特定する。

　少なくとも一実施形態においては、切断条件取得部１１２ａは、放射性廃棄物９の放射線量分布の計測結果に基づいて、複数の廃棄物ピース９００のそれぞれの特性を示す特性記述情報を取得し、データベース２１０ａに保存してもよい。また、少なくとも一実施形態においては、配置条件候補１２２ｊ（１≦ｊ≦Ｍ）を選定する処理では、以下の動作を実行しても良い。まず、特性記述情報取得部１１８ａに指示してデータベース２１０ａに保存された特性記述情報を取得させる。続いて、取得させた特性記述情報に基づいて、配置条件候補１２２ｊ（１≦ｊ≦Ｍ）に従って保管容器９１内に廃棄物ピース９００を配置した場合に、各々の保管容器９１について廃棄体９５０毎に求められる制約条件を満たすか否かが配置条件候補選定部１１４ａによって判定される。

　以下、図６に示す機能モジュール１１１ａ～１１８ａによって実行される一連の処理動作の流れを図７のフローチャートに沿って説明する。図７のフローチャートは、入出力および主制御部１１１ａによって放射線量分布取得部１１７ａを呼び出すことによってステップＳ８０１から開始する。放射線量分布取得部１１７ａは、複数の廃棄物ピース９００に切断する前の放射性廃棄物に関する放射線量分布計測データから取得し、主記憶１２０ａを介して当該放射線量分布計測データを切断条件取得部１１２ａに渡す。

　続いて、切断条件取得部１１２ａは、当該放射線量分布計測データを参照しながら放射性廃棄物の複数の切断条件１２１ｋ（１≦ｋ≦Ｎ）を取得し、取得した複数の切断条件１２１ｋ（１≦ｋ≦Ｎ）を主記憶１２０ａに格納する。配置条件候補生成部１１３ａは、複数の切断条件１２１ｋ（１≦ｋ≦Ｎ）を主記憶１２０ａから読み出すと、ステップＳ８０２において、複数の切断条件１２１ｋ（１≦ｋ≦Ｎ）に含まれる未選択の切断条件１２１’を一つ選択する。続いて、ステップＳ８０３において、配置条件候補生成部１１３ａは、当該選択された切断条件１２１’に基づいて一つの配置条件候補１２２ｊを生成して主記憶１２０ａに格納する。

　続いて、ステップＳ８０４において、配置条件候補選定部１１４ａは、主記憶１２０ａから配置条件候補１２２ｊを読み出し、配置条件候補生成部１１３ａから得た廃棄物ピース毎の特性記述情報を使用して、配置条件候補１２２ｊが廃棄体毎に求められる制約条件を満たすか否かを判定する。続いて、ステップＳ８０５において、配置条件候補１２２ｊが所定の制約条件を満たすと配置条件候補選定部１１４ａが判定した場合には、処理は図７のステップＳ８０６に進み、満たさないと判定した場合には、処理は図７のステップＳ８０７に進む。なお、ステップＳ８０５において、配置条件候補選定部１１４ａは、上記制約条件を満たす配置条件候補として、図１２を参照して以下のとおりに後述するような配置条件候補を選定してもよい。具体的には、配置条件候補選定部１１４ａは、上記制約条件を満たす配置条件候補として、保管容器９１内において中央部に配置した高線量の廃棄物ピース９２０（図１２）の周りを低線量の廃棄物ピース９３０（図１２）が取り巻くような配置条件候補を選定してもよい。

　図７のステップＳ８０６において、必要保管容器数算出部１１５ａは、配置条件候補選定部１１４ａが上記制約条件を満たす候補であると判断した配置条件候補１２２ｊを受け取ると、配置条件候補１２２ｊについて必要保管容器数Ｘを算出する。必要保管容器数Ｘとは、個々の配置条件候補に従って複数の廃棄物ピース９００の全てを一つ以上の保管容器９１に収容する際に必要となる保管容器９１の個数を予想した値である。必要保管容器数算出部１１５ａが必要保管容器数Ｘを算出すると、処理は図７のステップＳ８０７に進む。

　図７のステップＳ８０７においては、配置条件候補生成部１１３ａは、現在選択されている切断条件１２１’に従って放射性廃棄物を切断して得られる複数の廃棄物ピース９００から別の配置条件候補を生成可能であるか否かを判定する。別の配置条件候補を生成可能であるならば、処理は図７のステップＳ８０３に戻り、配置条件候補生成部１１３ａは、現在選択されている切断条件１２１’に従って放射性廃棄物を切断して得られる複数の廃棄物ピース９００から別の配置条件候補を一つ生成する。ステップＳ８０７において、現在選択されている切断条件１２１’に従って得られる複数の廃棄物ピース９００から別の配置条件候補をこれ以上生成できないと配置条件候補生成部１１３ａが判定したならば、処理は図７のステップＳ８０８に進む。

　図７のステップＳ８０８において、切断条件取得部１１２ａは、主記憶１２０ａ上に記憶された複数の切断条件１２１ｋ（１≦ｋ≦Ｎ）の中で図７のステップＳ８０２～Ｓ８０７までの処理のために選択されていない未選択の切断条件が残っているかを判定する。未選択の切断条件が残っているならば、処理はステップＳ８０２に戻り、切断条件取得部１１２ａは、主記憶１２０上に記憶された複数の切断条件１２１ｋ（１≦ｋ≦Ｎ）の中から未選択の切断条件を新たに選びなおす。複数の切断条件１２１ｋ（１≦ｋ≦Ｎ）の中に未選択の切断条件が残っていないならば、処理はステップＳ８０９に進む。

　ステップＳ８０９において、最適配置条件候補特定部１１６ａは、複数の配置条件候補と配置条件毎に算出した必要保管容器数Ｘを複数の切断条件１２１ｋ（１≦ｋ≦Ｎ）の全てについて必要保管容器数算出部１１５ａから受け取る。続いて、最適配置条件候補特定部１１６ａは、複数の切断候補１２１ｋ（１≦ｋ≦Ｎ）の各々について配置条件候補毎に算出された必要保管容器数Ｘの中から、保管容器９１の必要個数が最小となる効率的な配置条件候補と切断候補の組を特定する。最後に、最適配置条件候補特定部１１６ａは、当該特定した最適な配置条件候補と切断候補の組を入出力および主制御部１１１ａに出力する。

　次に、本明細書に記載された一つ以上の実施形態を部分的に修正して実施するための変形例について図８を参照しながら以下のとおりに説明する。例えば、図５を使用して上述したとおり、同じ放射性廃棄物９の中でも廃棄物ピース９００を切り出す場所（図５に示す高線量領域９０とそれ以外の領域）によっては、廃棄物ピース毎の放射線レベルに差異があり得る。

　そこで、図８に示す実施形態においては、所定の切断条件に従って炉内から切り出され、原子力発電プラント９３から排出されるそのような複数の廃棄物ピース９１０を、線量に応じて分別するようにしてもよい。例えば、例示的な一実施形態においては、複数の廃棄物ピース９１０は、分別装置９４により高線量のピース（図８のＧ１）、中線量のピース（図８のＧ２）および低線量のピース（図８のＧ３）に分別される。続いて、本変形実施例では、廃棄体毎の廃棄物ピースの充填率を増やし、廃棄体の個数を減らすことを目的として、線量に応じて分別された廃棄物ピース９１０に対して適切な成形処理を行う。続いて、本変形実施例では、保管容器の必要数を低減可能な配置条件が決定され、当該決定された配置条件に従って一つ以上の保管容器９１の中に全ての廃棄物ピース９１０を収容して一つ以上の廃棄体９６０（９６０Ａ～９６０Ｃ）を生成し、保管用建屋９２に保管する。

　図９に示す例示的な実施形態では、放射性廃棄物９を切断して得られた複数の分割体９４０を圧縮成形処理することにより標準化された形状（寸法を含む）に成型して成る複数の廃棄物ピースを得てから、好適な配置条件に従って一つ以上の保管容器９１の中に複数の廃棄物ピース９１０を収容してもよい。以下においては、廃棄物ピースの当該標準化された形状（寸法を含む）を標準化形状と呼ぶ。

　例示的な一実施形態において、標準化形状の一例を示すと、保管容器９１内における収容スペース断面の長辺の長さ、短辺の長さ、及び深さをそれぞれ適当な整数で割り、端数を切り捨てた寸法を縦・横・高さの寸法とし、当該寸法を有する形状を標準化形状としてもよい。また、標準化形状の決定方法の一例として、廃棄物ピース９１０の縦・横・高さの寸法が、保管容器９１内における収容スペース断面の長辺の長さ、短辺の長さ、及び深さをそれぞれ適当な整数で割り、端数を切り捨てた寸法となるように廃棄物ピース９１０を圧縮成形してもよい。より具体的には、保管容器９１内における収容スペース断面の長辺の長さ、短辺の長さ、及び深さをそれぞれＬｘ、ＬｙおよびＬｚとすると、適切な整数α、βおよびγを使用して、標準化形状の縦・横・高さの寸法ｌｘ、ｌｙおよびｌｚを以下の式に従って算出しても良い。

　例示的な一実施形態においては、上述した圧縮成形処理は、放射性廃棄物９から切り出された複数の分割体９４０に対する切断処理、圧縮処理、溶解処理またはこれらの処理を組み合わせた処理により実施されても良い。一実施形態においては、放射性廃棄物９は、切断工具で切断される炉内構造物９ａを含んでも良い。一実施形態においては、放射性廃棄物を切断して得られた複数の分割体９４０は、例えば、図８に示す分別装置９４などによって放射性レベルに応じて分別されても良い。

　図９において、放射性廃棄物９（図９のＳ１）は複数の分割体９４０に切断されて解体され（図９のＳ２）、当該複数の分割体９４０は、圧縮成形処理のために使用される圧縮装置が備える板状の押圧部材によって前後、左右および上下から圧縮成形され（図９のＳ３）、寸法が標準化された立方体形状に成型される（図９のＳ４）。なお、一実施形態においては、図９を参照しながら上述した圧縮成形処理は、図８に示す廃棄処理手順において、廃棄物ピース９１０を分別装置９４により分別した後に廃棄物ピース９１０に対して行われる成形処理として実施してもよい。

　また、放射性廃棄物を切断して成る複数の分割体９４０を、図８に示す変形実施形態のように放射線量に応じて分別し、分別された放射線レベル毎に分割体を圧縮成形する場合には、複数の放射線レベルに各々対応した複数のサイズまたは粒度を有する複数種類の標準化形状を設けることが可能となる。例えば、高い放射線レベルに対応する標準化形状は、小さいサイズまたは細かい粒度に合わせて小さい寸法で設計し、低い放射線レベルに対応する標準化形状は、大きいサイズまたは粗い粒度に合わせて大きい寸法で設計してもよい。例示的な一実施形態では、様々な粒度（サイズ）に対応する様々な縦・横・高さの寸法に成型された標準化形状を有する廃棄物ピース９１０を得るために、以下のようにしても良い。すなわち、保管容器９１内における収容スペース断面の長辺の長さ短辺の長さ及び深さとして上述したＬｘ、ＬｙおよびＬｚを割るのに使用する上記整数α、βおよびγを所望の粒度に応じて調整する。その上で、上記式（１）に従って標準化形状の縦・横・高さの寸法ｌｘ、ｌｙおよびｌｚを算出する。このようにすると、放射線量が高い廃棄物ピースは小さな寸法の標準化形状を有するので、高線量のピースを一つの保管容器に一度に大量に収容することのないようにすることが可能となる。つまり、放射線量が高い廃棄物ピースは小さな寸法の標準化形状を有するので、高線量の廃棄物ピースの量を少しずつ微調整しながら各保管容器に収容可能となり、保管容器毎の表面線量率を許容範囲内に収めることが容易となる。

　以上より、図９に示す例示的な実施形態によれば、放射性廃棄物を切断して得られる複数の廃棄物ピースを標準化された形状（寸法を含む）を有する廃棄物ピースに成型してから保管容器に収容することができる。従って、この実施形態によれば、廃棄物ピースを保管容器に収容して得られる廃棄体の量を低減可能な収容条件を決定するための計算処理を大幅に簡略化することができ、廃棄物ピースを可能な限り隙間なく保管容器に詰め込める収容条件を算出することができる。その場合、当該算出された収容条件に適合した標準化形状の縦・横・高さの寸法を決定するために、例えば、以下のようにしても良い。すなわち、保管容器９１内における収容スペース断面の長辺の長さ、短辺の長さ、及び深さとして上述したＬｘ、ＬｙおよびＬｚを割るのに使用する上記整数α、βおよびγを所望の粒度に応じて調整する。その上で、上記式（１）に従って標準化形状の縦・横・高さの寸法ｌｘ、ｌｙおよびｌｚを算出する。

　一実施形態においては、図９に示す実施形態は、例えば、図１０に示すコンピュータ・システム２０において実行されるコンピュータ・プログラム１２５を使用して実施可能である。以下、図１０に示す実施形態に係るシステム構成を説明するために、図１０に示す実施形態と図６に示した実施形態との間の相違点のみを説明し、図６に示した実施形態と同様の構成については説明を省略する。

　図１０に示すコンピュータ・システム２０においては、全ての廃棄物ピース９１０は、単純な標準化形状に成形されているとして扱われ、複数の切断条件を考慮しなくても、効率的な配置条件候補を決定することが可能である点が図６に示す実施形態とは異なる。また、図１０に示す実施形態では、標準化形状に成形された複数の廃棄物ピース９１０がそれぞれ有する表面線量率、発熱量および重量などは、以下の事前処理において、事前の実測によって得られ、実測値がデータベース２１０ｂに記録される。一実施形態においては、この事前処理は、コンピュータ・システム２０を使用して効率的な配置条件候補を決定するのに先立って、原子力発電プラント内の作業員が介在する形で実施されてもよい。また、廃棄物ピース毎の特性記述情報は、複数の廃棄物ピース９１０の各々について上記のように事前に実測された実測値を含み、複数の放射性レベルに応じて２種類以上の標準化形状が定義されている場合には、標準化形状の種別に関する情報も含んでいてもよい。

　以下、図１０に示す実施形態の全体の処理の流れについて、図１１記載のフローチャートに沿って説明する。図１１記載のフローチャートにおいて、ステップＳ１２０１～Ｓ１２０６は、上述した事前処理に対応し、放射性廃棄物を切断して得た複数の分割体を圧縮処理して少なくとも一種類の標準化形状を有する前記複数の廃棄物ピースに成型する処理および各々の前記廃棄物ピースの重量、放射線量および発熱量を計測する処理を含む。図１１記載のフローチャートにおいて、ステップＳ１２０７～Ｓ１２１２は、コンピュータ・システム２０を使用して効率的な配置条件候補を決定するためにコンピュータ・プログラム１２５を構成する機能モジュール１１３～１１８が実行する処理に対応する。

　図１１のフローチャートの処理はステップＳ１２０１から開始し、放射性廃棄物を複数の分割体に切断して解体する。続いて、処理はステップＳ１２０２に進み、複数の分割体は、標準化形状となるように成形処理される。複数の分割体が放射性レベルに応じて分別される場合には、複数の分割体は、放射性レベル毎に２種類以上の異なる寸法の標準化形状に合わせて成形処理がされ、複数の廃棄物ピース９１０が得られてもよい。

　続いて、処理はステップＳ１２０３に進み、複数の廃棄物ピース９１０の各々に対してタグが付される。複数の廃棄物ピース９１０の各々に対して付されたタグには、各々の廃棄物ピース９１０を一意に識別するための識別情報が記録されている。続いて、処理はステップＳ１２０４に進み、複数の廃棄物ピースの各々について廃棄物ピース毎の重量が実測される。また、標準化形状が２種類以上定義されている場合には、複数の廃棄物ピースの各々がいずれの種類の標準化形状を有するかに関しても判別される。続いて、処理はステップＳ１２０５に進み、複数の廃棄物ピースの各々について廃棄物ピース毎の表面線量率や発熱量が実測される。続いて、処理はステップＳ１２０６に進み、複数の廃棄物ピースの各々について上記のとおり実測され又は判別された廃棄物ピース毎の重量、標準化形状の種別、表面線量率および発熱量などを表す情報がデータベース２１０ｂに記録される。その際、廃棄物ピース毎の重量、標準化形状の種別、表面線量率および発熱量などを表す情報は、複数の廃棄物ピース９１０の各々に対して付されたタグに記録された廃棄物ピース毎の識別情報と対応付ける形でデータベース２１０ｂに記録される。

　続いて、処理はステップＳ１２０７以降に進むが、ステップＳ１２０７～Ｓ１２１１までの処理は、図７のステップＳ８０３～Ｓ８０７と同様であり、ステップＳ１２１２での処理は、切断条件を考慮しない点を除けば、図７のステップＳ８０９と同様である。なお、ステップＳ１２０９において、配置条件候補選定部１１４ｂは、上記制約条件を満たす配置条件候補として、図１２を参照して以下のとおりに後述するような配置条件候補を選定してもよい。具体的には、配置条件候補選定部１１４ｂは、上記制約条件を満たす配置条件候補として、保管容器９１内において中央部に配置した高線量の廃棄物ピース９１０の周りを低線量の廃棄物ピースが取り巻くような配置条件候補を選定してもよい。

　以下、本発明に係る別の実施形態について図１２を用いて説明する。この実施形態では、放射性廃棄物９（９ａ）を少なくとも切断して得られる複数の廃棄物ピース９００（９２０、９３０）を少なくとも一つの保管容器９１に収容して少なくとも一つの廃棄体９５０を得る際に、第１廃棄物ピース９２０を、保管容器９１の中央部に位置する第１領域に収容し、第１廃棄物ピース９２０よりも放射線量が低い第２廃棄物ピース９３０が第１廃棄物ピース９２０を取り巻くように、第２廃棄物ピース９３０を保管容器９１内において第１領域を取り囲む第２領域に収納してもよい。

　これにより、保管容器９１内において高線量の廃棄物ピース９２０の周囲を低線量の廃棄物ピース９３０で取り囲むような配置の仕方（図１２）を規定する配置条件候補が選ばれた場合、保管容器９１内に高い放射線量の廃棄物ピース９２０が収容されても、その周囲を取り囲む低線量の廃棄物ピース９３０が放射線遮蔽物として機能することにより、廃棄体９５０表面に達する放射線量を減らすことができる。従って、複数の配置条件候補１２２ｉ（１≦ｉ≦Ｍ）の中に図１２に示すような廃棄物ピースの配置の仕方を規定する候補が含まれていれば、利用可能な保管容器９１が少なく、容器９１に収容すべき高線量の廃棄物ピース９２０が多い状況であっても、そのような配置条件候補が制約条件を満たす可能性を高めることができる。その結果、従来の収容方法と比較して、利用可能な保管容器の個数が限られていても、高い放射線量の廃棄物ピース９２０をより多く保管容器９１内に収容することが可能となる。従って、保管容器９１内への廃棄物ピース９００の充填率を増やすことができるので、従来の収容方法よりも廃棄体９５０の個数を減らすことができる。

　また、図１乃至図１１を参照して上述した実施形態に係る容器収容条件決定方法において、複数の配置条件候補１２２ｉ（１≦ｉ≦Ｍ）は、各々の保管容器９１内において、第１廃棄物ピース９２０を、保管容器９１の中央部に位置する第１領域に収容し、第１廃棄物ピース９２０よりも放射線量が低い第２廃棄物ピース９３０が第１廃棄物ピース９２０を取り巻くように、第２廃棄物ピース９３０を保管容器９１内において第１領域を取り囲む第２領域に収納する、配置条件候補を少なくとも一つ含むようにしてもよい。例えば、図７のステップＳ８０３および図１１のステップＳ１２０７において、配置条件候補生成部１１３ａおよび１１３ｂは、複数の配置条件候補１２２ｉ（１≦ｉ≦Ｍ）の中の少なくとも一つとして、図１２を参照しながら上述した廃棄物ピース９２０と９３０の配置の仕方を規定する配置条件候補を含めてもよい。

　保管容器９１内において高線量の廃棄物ピース９２０の周囲を低線量の廃棄物ピース９３０で取り囲むような配置の仕方（図１２）を規定する配置条件候補が選ばれた場合、保管容器９１内に高線量の廃棄物ピース９２０が収容されても、その周囲を取り囲む低い放射線量の廃棄物ピース９３０が放射線遮蔽物として機能することにより、廃棄体９５０表面に達する放射線量を減らすことができる。従って、複数の配置条件候補の中に図１２に示すような廃棄物ピースの配置の仕方を規定する候補が含まれていれば、利用可能な保管容器９１が少なく、容器９１に収容すべき高線量の廃棄物ピース９２０が多い状況であっても、そのような配置条件候補が制約条件を満たす可能性を高めることができる。その結果、従来の収容方法と比較して、利用可能な保管容器の個数が限られていても、高い放射線量の廃棄物ピース９２０をより多く保管容器９１内に収容することが可能となる。従って、保管容器９１内への廃棄物ピース９００の充填率を増やすことができるので、従来の収容方法よりも廃棄体９５０の個数を減らすことができる。

　１　　　　　　　　　　　　　　　原子炉
　９　　　　　　　　　　　　　　　放射性廃棄物
　９ａ　　　　　　　　　　　　　　炉内構造物
　１０、２０　　　　　　　　　　　コンピュータ・システム
　９０　　　　　　　　　　　　　　高線量部分
　９１、９１Ａ、９１Ｂ、９１Ｃ　　保管容器
　９２　　　　　　　　　　　　　　保管用建屋
　９３　　　　　　　　　　　　　　原子力発電プラント
　９４　　　　　　　　　　　　　　分別装置
　１００ａ、１００ｂ　　　　　　　コンピュータ
　１１０ａ、１１０ｂ　　　　　　　ＣＰＵ
　１１１ａ、１１１ｂ　　　　　　　入出力および主制御部
　１１２ａ、１１２ｂ　　　　　　　切断条件取得部
　１１３ａ、１１３ｂ　　　　　　　配置条件候補生成部
　１１４ａ、１１４ｂ　　　　　　　配置条件候補選定部
　１１５ａ、１１５ｂ　　　　　　　必要保管容器数算出部
　１１６ａ、１１６ｂ　　　　　　　最適配置条件候補特定部
　１２０ａ、１２０ｂ　　　　　　　主記憶
　１２１（１２１ｋ（１≦ｋ≦Ｎ）、１２１’）　切断条件
　１２２（１２２ｉ（１≦ｉ≦Ｍ）、１２２ｊ（１≦ｉ≦Ｍ））　配置条件候補
　１２３ａ、１２３ｂ　　　　　　　一時記憶領域
　１２４、１２５　　　　　　　　　コンピュータ・プログラム
　１３０ａ、１３０ｂ　　　　　　　インターフェース
　２１０ａ、２１０ｂ　　　　　　　データベース
　２２０ａ、２２０ｂ　　　　　　　制御用コンソール
　９００（９００Ａ、９００Ｂ、９００Ｃ、９００Ｄ、９００Ｅ）　廃棄物ピース
　９１０、９２０、９３０　廃棄物ピース
　９４０　　　　　　　　　　　　　分割体
　９５０、９６０　　　　　　　　　廃棄体
 

Claims (12)

1. 　放射性廃棄物を少なくとも切断して得られる複数の廃棄物ピースを少なくとも一つの保管容器に収容して少なくとも一つの廃棄体を得る際の前記保管容器への前記廃棄物ピースの収容条件を決定する方法であって、
   　各々の前記廃棄物ピースの保管先の保管容器と該保管容器内における収容位置を規定する複数の配置条件候補のそれぞれについて、前記配置条件候補に従って前記保管容器内に前記廃棄物ピースを配置した場合を仮定し、各々の前記保管容器について前記廃棄体に求められる制約条件を満たす一つ以上の前記配置条件候補を選定するステップと、
   　選定された前記配置条件候補に従って前記複数の廃棄物ピースを収容するために必要な前記保管容器の数である必要保管容器数を算出するステップと、
   　前記必要保管容器数が最小となる前記配置条件候補を特定するステップと、
   を備えることを特徴とする放射性廃棄物の容器収容条件決定方法。
2. 　前記放射性廃棄物の複数の切断条件の各々について、前記配置条件候補を選定するステップおよび前記必要保管容器数を算出するステップを行い、
   　前記必要保管容器数が最小となる前記切断条件および前記配置条件候補の組み合わせを特定することを特徴とする請求項１に記載の容器収容条件決定方法。
3. 　前記放射性廃棄物の放射線量分布を取得するステップをさらに備え、
   　前記配置条件候補を選定するステップでは、前記放射線量分布に基づいて、前記廃棄体の表面線量率が閾値以下になることを少なくとも規定する前記制約条件を満たす前記配置条件候補を選定することを特徴とする請求項１又は２に記載の容器収容条件決定方法。
4. 　各々の前記廃棄物ピースの放射線量を計測するステップをさらに備え、
   　前記配置条件候補を選定するステップでは、各々の前記廃棄物ピースの前記放射線量に基づいて、前記廃棄体の表面線量率が閾値以下になることを少なくとも規定する前記制約条件を満たす前記配置条件候補を選定することを特徴とする請求項１又は２に記載の容器収容条件決定方法。
5. 　前記複数の廃棄物ピースのそれぞれの特性を示す特性記述情報をデータベースに保存するステップをさらに備え、
   　前記配置条件候補を選定するステップでは、前記データベースに保存された前記特性記述情報に基づいて、前記配置条件候補に従って前記保管容器内に前記廃棄物ピースを配置したとき、各々の前記保管容器について前記廃棄体に求められる制約条件を満たすか否かを判定することを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の容器収容条件決定方法。
6. 　前記特性記述情報は、各々の前記廃棄物ピースの形状、重量又は線量の少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項５に記載の容器収容条件決定方法。
7. 　前記放射性廃棄物を切断して得た複数の分割体を圧縮処理して少なくとも一種類の標準化形状を有する前記複数の廃棄物ピースに成型するステップをさらに備えることを特徴とする請求項１乃至６の何れか一項に記載の容器収容条件決定方法。
8. 　前記廃棄体に求められる制約条件は、各々の前記廃棄体の重量、表面線量率又は発熱量の少なくとも一つが許容範囲内に収まるという条件を含むことを特徴とする請求項１乃至７の何れか一項に記載の容器収容条件決定方法。
9. 　前記複数の配置条件候補は、各々の保管容器内において、
   　第１廃棄物ピースを、前記保管容器の中央部に位置する第１領域に収容し、前記第１廃棄物ピースよりも放射線量が低い第２廃棄物ピースが前記第１廃棄物ピースを取り巻くように、前記第２廃棄物ピースを前記保管容器内において前記第１領域を取り囲む第２領域に収納する、
   配置条件候補を少なくとも一つ含むことを特徴とする、請求項１乃至８のいずれか一項に記載された容器収容条件決定方法。
10. 　請求項１乃至９のうちのいずれか一項に記載された容器収容条件決定方法により決定された前記収容条件に従って前記保管容器内に前記廃棄物ピースを収容して少なくとも一つの廃棄体を得るステップ、
    を備える放射性廃棄物収容方法。
11. 　放射性廃棄物を少なくとも切断して得られる複数の廃棄物ピースを少なくとも一つの保管容器に収容して少なくとも一つの廃棄体を得る方法であって、
    　第１廃棄物ピースを、前記保管容器の中央部に位置する第１領域に収容するステップと、
    　前記第１廃棄物ピースよりも放射線量が低い第２廃棄物ピースが前記第１廃棄物ピースを取り巻くように、前記第２廃棄物ピースを前記保管容器内において前記第１領域を取り囲む第２領域に収納するステップと、
    を備える放射性廃棄物収容方法。
12. 　放射性廃棄物の切断片である複数の廃棄物ピースと、
    　前記複数の廃棄物ピースを収容する保管容器と、を備え、
    　前記複数の廃棄物ピースは、
    　　前記保管容器の中央部に位置する第１領域に収容された第１廃棄物ピースと、
    　　前記保管容器内において、前記第１領域を取り囲む第２領域に、前記第１廃棄物ピースを取り巻くように収納され、前記第１廃棄物ピースよりも放射線量が低い第２廃棄物ピースと、
    を含むことを特徴とする廃棄体。

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