JAEAは原子力に関する様々なテーマについて研究開発を行っています。その1つの柱が、1F事故後の廃止措置はいしそちに向けた研究開発です。その拠点きょてんとなるのが、楢葉遠隔ならはえんかく技術開発センターです。同センターはJヴィレッジから西に1キロほど、楢葉ならは町南部の山田岡に建設されました。

　2015年9月に一部運用が始まり、翌よく16年4月に本格運用がスタートしています。

　「廃炉措置はいろそちに向けて、国内外の英知を結集する場をつくる。それが私わたしたちの役目です。楢葉遠隔ならはえんかく技術開発センターは、廃炉措置はいろそちに関係する企業きぎょうや団体など、多くの方々に使ってもらう施設しせつです。廃炉はいろプロセスを進める上で、ロボットやシミュレーションなどを含ふくめた遠隔操作えんかくそうさ技術の進化は欠かせません」と話すのは、JAEA楢葉遠隔ならはえんかく技術開発センターの小島久幸氏です。

　同センターを運営するJAEAの役割やくわりは、研究開発施設しせつの維持いじ管理だけではありません。小島氏は「廃炉措置はいろそちに関係する企業きぎょうなどが手掛てがけにくい部分をJAEAが担になうことで、よりよい研究開発環境かんきょうを実現する。そんな役割やくわりを果たしていきたい」と考えています。

　同センターの代表的な研究開発テーマとしては、第1に、8分の1にカットした格納かくのう容器下部の実規模きぼの模型もけいを使用した、燃料デブリの取り出しに向けた実証試験をサポートすること。第2に、災害対応ロボットの実証試験の環境かんきょうを提供ていきょうすること、第3にVRシステムを含ふくめたシミュレーションを整備し廃止措置はいしそちに関わる作業者訓練に供きょうすること。今、これらのテーマに沿そった研究・開発活動が進められています。

燃料デブリを水中で取り出すか、空気中で作業するかを見極める

　第1の研究開発テーマについて。1Fの廃炉措置はいろそちに向けて、燃料デブリの処理しょりは避さけて通れない課題です。特に、燃料デブリをいかに安全に、かつ確実に取り出すかは、高度な技術を要するテーマです。現在の段階だんかいでは、冠水かんすい工法と気中工法の大きく2つの方法が検討けんとうされています。

　冠水かんすい工法は格納かくのう容器を水で満たし、水によって放射線ほうしゃせんを遮断しゃだんした上で、燃料デブリを取り出す工法。被ひばく低減の面で優すぐれていますが、必要な水位を維持いじできるのかを見極める必要があります。

　もう一方の気中工法では、格納かくのう容器を水で満たしません。燃料デブリの取り出しは空気中での作業となるため、気体状の放射性ほうしゃせい物質の放出を抑制よくせいする必要があります。

　いずれの工法においても、人が近づいて作業はできないため、ロボットなどの遠隔えんかく技術が必要になります。

　「どちらの工法を採用するかを見極めるための技術開発は、IRID(技術研究組合 国際廃炉はいろ研究開発機構)が主体となって行います。まずは、冠水かんすい工法の実証試験で用いられるのが、原子炉げんしろ下部の8分の1を切り出した実寸大模型じっすんだいもけい(モックアップ)。この実寸大じっすんだいの試験体を使って、本当に漏水ろうすい防止が可能かどうかの検証が行われます」(小島氏)

様々な環境かんきょうで活動するロボットの能力を確かめる

　第2のテーマは災害対応ロボットの実証試験です。同センターの試験棟とうには、様々な試験設備が置かれています。1F内をロボットがスムーズに移動できるかどうかを確かめるためのモックアップ階段かいだん、ロボット試験用水槽すいそうなどです。モックアップ階段かいだんは階段かいだんの幅はばや角度などの調節ができ、いろいろな階段かいだんを用意して、ロボットが昇のぼり降おりできるかを確認かくにんすることが可能です。

　第3にシミュレーション技術の研究開発で大きな役割やくわりを担になうのが、バーチャルリアリティ(VR)システムです。研究管理棟とうに設置されたVRシステムルームに入ると、前方・左右・床ゆかに映像えいぞうが投影とうえいされます。この映像えいぞうは1Fの設計データや現場情報をもとに、実物を忠実ちゅうじつに再現するようつくられたもの。現在は、2号基(1階と地下階)のデータになりますが、スクリーンの前に立つと実際に炉内ろないを移動しているような体験をすることができます。

　炉内ろないは高線量のために作業時間が限られますが、VRシステムを活用することにより、作業計画の立案や作業計画に沿そった訓練などが可能になります。訓練者が施設しせつ内の環境かんきょうに慣れることで、作業の実施じっしはよりスムーズなものになると期待されています。また、訓練者の移動情報は記録、再生することができ、後で訓練内容を確認かくにんすれば、改善かいぜんのヒントを見つけることも可能です。

　実際の廃炉はいろ作業においては、施設しせつ内の特定の場所に大きな機材を運ぶケースもありますが、VRシステムを使うことで、機材が通路を通過できるか、途中とちゅうに障害しょうがい物はないかといったことを事前に検証することができます。そのため、他号基のデータも随時ずいじ増やしていく考えです。

　楢葉遠隔ならはえんかく技術開発センターは毎日のようにいろいろな試験が行われており、遠隔えんかく技術の最先端さいせんたんを切り開いています。同センターが実現した成果は1Fで活用され、廃炉はいろプロセスの安全性向上や効率化などに貢献こうけんしていきます。研究者や技術者たちは、そんな使命感を胸むねにこれからも試行錯誤さくごを繰くり返し、よりよい作業環境かんきょうを提供ていきょうできるよう開発に力を注いでいきます。