昭和50年7月7日　　　
再処理施設安全審査専門部会

昭和50年7月7日

原子力委員会
委員長　佐々木　義武　殿

再処理施設安全審査専門部会
部会長　高島　洋一

動力炉・核燃料開発事業団の再処理施設の
ウラン試験に係る試運転計画について

　本専門部会は、昭和50年2月25日の原子力委員会決定「動力炉・核燃料開発事業団の再処理施設の安全性の確認に係る手続きについて」に基づき、標記の件について検討を行ってきたが、このたび結論を得たので、次のとおり報告する。

Ⅰ　検討の結果

　動力炉・核燃料開発事業団（以下「動燃事業団」という。）が実施しようとする再処理施設のウラン試験に関し、同事業団が提出した「ウラン試験に係る試運転計画書」（昭和50年5月27日付け提出）に基づき検討した結果、本ウラン試験に係る試運転計画は妥当なものであり、当該計画に基づきウラン試験を実施することは安全上支障がないものと認める。

Ⅱ　検討の方針

　ウラン試験に係る試運転計画の検討にあたっては、①本再処理施設の設置に係る安全性及びその一部変更に係る安全性については、これまでに本専門部会において審査を行い、基本的な安全性を確認していること、及び②昭和50年2月25日の原子力委員会決定に基づき、本再処理施設に関する設計及び工事の主要事項について、同じく本専門部会において、安全性の確認のための検討をあわせ行っていることを踏まえ、次のような方針のもとに検討を行った。

（1）　ウラン試験を実施するにあたって、従業員等の被ばく管理、含ウラン廃棄物による周辺公衆への影響及び事故の防止の観点から問題はないと判断できる対策が講じられること。

（2）　ウラン試験に係る試運転計画の試験項目、内容、確認事項等がウラン試験後に実施されるホット試験時の運転上の安全性及び設備の機能を検討するにあたって必要な事項を確認するという観点から妥当なものであること。

Ⅲ　検討の内容

1　試運転計画

　動燃事業団が実施しようとしているウラン試験に係る試運転計画の概要は次のとおりである。

（1）　ウラン試験の目的
　ウラン試験は、再処理施設に未照射のウランを使用して試験を行い、各工程における操作性と安全性を確認するとともに、再処理施設運転要員の訓練を行うものである。

（2）　使用される未照射のウランの種類及び数量
　ウラン試験には、次の模擬燃料集合体、酸化ウラン及びウラン標準物質が使用される。

（ⅰ）　模擬燃料集合体　19体　天然ウラン及び劣化ウラン
　ウラン量　約4.4トン（金属ウラン換算）

（ⅱ）　酸化ウラン　ペレット及び粉末　天然ウラン及び劣化ウラン
　ウラン量　約5.3トン（金属ウラン換算）

（ⅲ）　ウラン標準物質　八三酸化ウラン　天然ウラン、劣化ウラン及び濃縮ウラン
　ウラン量約1キログラム（金属ウラン換算）

　なお、上記（ⅰ）及び（ⅱ）のウランは、試験期間中繰返し使用される。

（3）　ウラン試験の方法の概要
　ウラン試験は、第1次試験、第2次試験及び第3次試験の3段階からなる。
　第1次試験では、ユニット又はユニット群ごとに、機器等の作動の確認と特性に関する試験並びに各工程の処理能力、ウラン損失量等性能に関する試験が行われる。
　第2次試験では、第1次試験で必要となった手直し、改造部分について、再試験が必要に応じ行われる。
　第3次試験では、分離、精製等の連続工程を同時に作動させて、ホット試験前における各工程の最終的な作動確認が行われる。
　また、ウラン試験期間中には、①施設の始動、定常運転及び停止並びにプロセス警報対策、緊急措置対策等の技術の修得②各種作業基準の周知徹底及び施設運転に必要な知識の向上③事故時の緊急退避訓練等を内容とした教育訓練が行われる。特に、第3次試験中には、ホット試験以降を想定した出入管理及び被ばく管理に関する教育訓練があわせ実施される。
　各工程別の試験の方法の概要を付録に示す。
　本専門部会は、以上のウラン試験に係る試運転計画について検討を加えたが、その試験項目等は、ウラン試験後に実施しようとしているホット試験時の運転上の安全性及び設備の機能を検討するにあたって必要となる事項を確認するという観点から妥当なものであると認められる。
　また、教育訓練の計画についても、ホット試験以降の再処理施設の操作上の安全性を確保するという観点からの配慮がなされており、妥当なものであると考える。



2　被ばく管理

　ウラン試験中にも、ホット試験以降を考慮して作成された保安規定を準用することとしており、従業員等の被ばく管理について問題はないものと認められる。試験中における被ばく管理の主要事項は次のとおりである。


2.1　管理区域

（1）　ウラン試験中には、保安規定に準拠して管理区域が設定されるが、試験期間中は天然ウラン又は劣化ウランのみが使用されるので、管理区域の区分はされない。

（2）　管理区域に立ち入る場合には、熱ルミネセンス線量計を着用し、管理区域への出入は定められた出入口を通って行われる。


2.2　個人被ばく管理

（1）　管理区域立入者（一時的に立ち入る者を除く。）に対しては、3月間に1回、上記2・1（2）の熱ルミネセンス線量計により全身ガンマ線被ばく線量が測定される。

（2）　管理区域立入者（一時的に立ち入る者を除く。）に対し、試験開始前及び試験終了時にホールボディカウンタによる検査が、さらに、管理区域常時立入者に対しては、試験終了時に尿のバイオアッセイが行われる。
　管理区域常時立入者以外に対しても、ウラン吸入のおそれがある場合には、同様に尿のバイオアッセイが行われる。

（3）　管理区域立入者（見学者を除く。）に対し、血液検査、尿検査等の健康診断が行われる。

（4）　管理区域から退出する時には、身体衣服等の汚染の測定を行う等、汚染拡大防止のための措置がとられる。

（5）　作業中には、手袋、マスク等の防護具を着用する等ウランの吸入防止に留意される。


2.3　ウランの取扱い

（1）　ウラン製品は、ビニール袋に入れ、さらに鉄製ドラム缶に収納し、ウラン貯蔵所に保管される。

（2）　分析に使用された小量のウランは瓶、袋、箱等の所定の容器に納めて保管される。



3　放射性廃棄物の管理

　ウラン試験中には、天然ウラン又は劣化ウランのみが処理されるため、発生する気体、液体及び固体の各廃棄物に含まれる放射性物質はウランのみである。


3.1　含ウラン気体廃棄物の処理・処分
　含ウラン気体廃棄物は、原則として、ホット試験以降と同様に処理・処分される。

（1）　ウラン試験の前半時においては、セルクロジング等が行われていないので、建屋換気系、セル換気系及び槽類換気系は完全に区別されないが、各排風機を独立して作動させ、空気の流れが建屋換気系からセル換気系、槽類換気系への順になるよう調整される。

（2）　燃料せん断装置、溶解槽等から発生する含ウラン気体廃棄物は、放射性気体廃棄物処理工程へ送られ、この工程で処理されたのち、主排気筒から放出される。

（3）　主排気筒から放出される含ウラン気体廃棄物については、保安規定中のアルファ放射性物質の放出基準（6×10^-13μCi/cm³）が適用され、アルファ放射性物質の濃度を測定することによって放出の監視が行われる。


3.2　含ウラン液体廃棄物の処理・処分
　含ウラン液体廃棄物は低放射性液体廃棄物として取扱われるが、処理は、原則として、ホット試験以降と同様に発生箇所に応じて高放射性液体廃棄物処理系、中放射性液体廃棄物処理系又は低放射性液体廃棄物処理系に区分されて行われる。

（1）　ただし、低放射性液体廃棄物として、次のような取扱いも行われる。

（ⅰ）　高放射性廃液蒸発缶で濃縮された濃縮液は、高放射性廃液貯槽で一時貯蔵されたのちに、リサイクルして再使用される。

（ⅱ）　高放射性廃液蒸発缶での濃縮率を通常より高めるために、第1溶媒洗浄器からの廃液が低放射性廃液蒸発缶で処理される。

（ⅲ）　ウラン試験の最終過程においては、高放射性廃液貯槽に一時貯蔵された濃縮液は、廃液の化学処理工程で沈澱処理され、スラッジはスラッジ貯蔵場に貯蔵される。

（2）　沈澱処理された上澄液又は蒸発処理された凝縮液はそれぞれろ過処理又は中和処理された後、放出廃液貯槽に送られる。

（3）　放出廃液貯槽に一時貯留された廃液は、全アルファ放射性物質濃度を測定し、保安規定中の放出基準濃度（8×10^-7μCi/cm³）以下であることを確認したのち、海中放出管を通して海洋中に放出される。


3.3　ウランによって汚染された固体廃棄物の処理・処分
　ウランによって汚染された固体廃棄物は、すべて低放射性の固体廃棄物として次のように処理・処分される。

（1）　ウランによって汚染された固体廃棄物は、廃棄物の性状に応じてせん断処理、焼却処理、圧縮処理、コンクリート固化処理等が行われる。

（2）　ウラン試験中には、被覆残査等も低放射性固体廃棄物貯蔵場に送られて貯蔵される。


3.4　放射性廃棄物による影響
　下記の理由により、放射性廃棄物による周辺公衆への影響は問題とならない。

（1）　含ウラン気体廃棄物による影響

（ⅰ）　主排気箇から放出される排気中のウラン濃度は、含ウラン気体廃棄物について3.1に述べたような処理が行われるので、放出基準濃度に比べて十分小さい値になるものと想定される。

（ⅱ）　周辺監視区域外におけるウラン濃度は、主排気箇から放出される排気中のウラン濃度が、周辺監視区域外の空気中の天然ウランの最大許容濃度（2×10^-12μCi/cm³）より小さく、さらに、本専門部会が昭和44年の安全審査で用いた方式により拡散・希釈効果を考慮すると、上記の最大許容濃度に比べて無視しうる程度になる。

（2）　含ウラン液体廃棄物による影響

（ⅰ）　海洋中に放出される廃液中のウラン濃度は、含ウラン液体廃棄物について3.2に述べたような処理が行われるので、放出基準濃度に比べて十分小さい値になるものと想定される。

（ⅱ）　放出基準濃度のウランが上記の放出廃液中に含まれるとして、同じく昭和44年の安全審査で用いた海洋の拡散・希釈の方式を用いて放出後の廃液の拡散・希釈を、さらに、海産生物中への濃縮及び海産生物の摂取量を考慮して試算すると、ウランの経口摂取量は、国際放射線防護委員会で可溶性ウランの化学毒性に基づき定められた2日あたりの職業人の最大許容経口摂取量（150ミリグラム）の10分の1に比べて無視しうる程度になる。

（3）　放射性固体廃棄物による影響
　ウラン試験中に発生するウランによって汚染された固体廃棄物は、3.3に述べたように低放射性固体廃棄物貯蔵場に貯蔵されることとなっているため、周辺公衆への影響は問題とならない。



4　事故防止対策

　本再処理施設には、火災・爆発の防止、被ばくの防止、臨界の防止等について種々の安全設計及び安全対策が講じられており、これらについては、本専門部会において行った安全審査及び本再処理施設に関する設計及び工事の主要事項についての検討の過程において、その妥当性を確認している。
　このうち、臨界については、ウラン試験中には天然ウラン及び劣化ウランのみが処理されること、分析用の標準物質として使用される濃縮ウランは最小臨界量よりはるかに少ない量であることから、臨界上の問題はない。
　また、放射線による被ばくについては、ウラン試験中はウランの吸入による内部被ばくが問題となるが、手直し、改造等ウランを吸入する恐れのある作業を行う場合には、マスク等の保護具を着用するなどの対策が講じられる。
　ウラン試験中の事故防上対策として特に重要な溶解槽における異常反応の防止、有機溶媒による火災の防止、蒸発缶の爆発の防止等の火災・爆発の防止対策については、すでに化学薬品等を使用
して行われた通水作動試験において、安全保持のための制御系の作動試験等により、所要の対策が確認されている。
　以上のような対策により、ウラン試験中には、施設内の従業員等及び周辺公衆に影響を与える事故の発生は十分防止し得ると考えられる。

Ⅵ　検討の経過

　本専門部会は、昭和50年5月30日の第35回会合において動燃事業団からウラン試験に係る試運転計画についての説明を聴取した。
　以後、部会、施設関係グループ及び環境関係グループにおいて別表のとおり検討を重ねてきたが、昭和50年7月7日の第37回会合において、本報告書をとりまとめた。
　なお、本専門部会の委員は次のとおりである。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（アイウエオ順）

別表

付録　各工程別の試験の方法の概要

1　燃料の受入れ及び貯蔵

（1）　キャスク受入れ試験
　JPDR燃料輸送キャスク及び鉛入模擬燃料集合体を用いて、キャスクの取扱い及び燃料の取扱いに関する試験を行い、燃料の受入れ及び貯蔵関係の各機器が正常かつ安全に作動し、操作できることを確認する。


2　脱被覆

（1）　燃料せん断試験
　模擬燃料集合体を用いて、①燃料の移送、②せん断装置、燃料分配装置及び溶解槽開閉装置の作動、③被覆残査の取出しに関する試験を行い、脱被覆関係の各機器が正常かつ安全に作動し、操作できることを確認する。


3　溶解

（1）　ウラン溶解試験
　酸化ウランペレット及びせん断された模擬燃料を溶解し、酸化ウランの硝酸による溶解の最適条件及び濃縮ウラン溶解槽の処理能力を確認するとともに、溶解時の硝酸消費量を求める。

（2）　緊急冷却試験
　濃縮ウラン溶解槽では、その内圧が上がると緊急作動系が作動して試薬の供給が停止され、また、ジャケットに供給されていた加熱用蒸気の供給が止まって、かわりに冷却水が供給され、濃縮ウラン溶解槽内の反応速度が低下する。
　本試験では、ウランの溶解反応の進行中に、試薬の供給及び加熱用蒸気の供給を停止し、かわりに冷却水を供給して濃縮ウラン溶解槽を冷却することにより、ウランの溶解速度が効果的に低下することを確認する。

（3）　均一化試験
　ウラン溶液及び硝酸を用い、溶解槽溶液受槽（清澄系）及び調整槽（調整系）において、酸素又は圧空の攪はんによる溶液均一化の試験を行い、均一化に要する時間を求める。


4　分離

（1）　抽出平衡試験
　硝酸、ウラン溶液及び溶媒を用いて分離第1～第5抽出器のウランの抽出平衡及びウランの押出しに関する試験を行い、①抽出器でのウランの抽出平衡に要する時間及びそれに必要なウラン量、②廃液及び溶媒中へのウラン流出量、③抽出器からのウランの押出しに要する時間及びそれに必要な硝酸量を確認するとともに、抽出平衡時における有機相及び水相のウランの抽出曲線を作成する。

（2）　抽出操作試験
　分離第1～第5抽出器を用いて、溶媒流量、逆抽出液流量及び温度の各条件を変化させ、それに伴うウランの抽出状態の時間的変化を確認する。


5　精製

（1）　ウラン精製系の抽出平衡試験
　ウラン精製系第1及び第2抽出器について、分離工程と同様の抽出平衡試験を行う。

（2）　プルトニウム精製系の抽出平衡試験
　硝酸、ウラン溶液及び溶媒を用いてプルトニウム精製第1及び第2抽出器の抽出に関する試験を行い、プルトニウム精製第1抽出器から廃液中へ流出するウラン量及びプルトニウム製品系に流出するウラン量を確認する。

（3）　ウラン精製系の抽出操作試験
　ウラン精製第1及び第2抽出器について、分離工程と同様の抽出操作試験を行う。

（4）　プルトニウム溶液蒸発缶の蒸発濃縮試験
　模擬溶液としてのウラン溶液をプルトニウム溶液蒸発缶に供給して蒸発濃縮試験を行い、所定の密度に達するに要する時間を確認するとともに、凝縮液に同伴されるウラン量を測定する。


6　脱硝

（1）　ウラン溶液蒸発缶の蒸発濃縮試験
　ウラン溶液をウラン溶液蒸発缶（第1段及び第2段）に供給して蒸発濃縮試験を行う。第1段の蒸発缶についてはウラン溶液の供給流量を増加させて蒸発缶の処理能力を確認する。第2段の蒸発缶については、所定の密度に達するに要する時間を確認するとともに、凝縮液に同伴されるウラン量を測定する。

（2）　ウラン脱硝試験
　ウラン溶液蒸発缶（第2段）で蒸発濃縮したウラン溶液を用いて脱硝塔による脱硝試験を行い、脱硝塔の最適運転条件を確認するとともに、定常運転時における脱硝塔内の三酸化ウラン粉末の保持量を確認する。


7　放射性廃棄物の処理・処分

（1）　槽類換気試験
　主要な槽類換気系について、槽類換気系へのウラン流出が極めて少ないことを確認するとともに、溶解廃気及び脱硝塔からの廃気について酸吸収塔等による硝酸の吸収量を確認する。

（2）　セル換気及び建屋換気試験
　セルクロージング等の工事終了後、セル換気及び建屋換気の風量及び風圧の調整を行い、セル換気系及び建屋換気系が正常に作動することを確認する。

（3）　高放射性廃液蒸発缶の蒸発濃縮試験
　本試験中に発生する含ウラン廃液を用いて高放射性廃液蒸発缶の蒸発濃縮試験を行い、ウランに対する除染係数を確認する。

（4）　酸回収試験
　本試験中に発生する含ウラン廃液を用いて酸回収蒸発缶及び酸回収精留塔による酸回収試験を行い、ウランに対するそれぞれの除染係数を確認する。

（5）　低放射性廃液蒸発缶の蒸発濃縮試験
　本試験中に発生する含ウラン廃液を用いて低放射性廃液蒸発缶の蒸発濃縮試験を行い、ウランに対する除染係数を確認する。


8　その他

（1）　ウラン還元試験
　分離工程及び精製工程に必要な4価のウランを作るため、電解槽によるウラン還元試験を行い、6価のウランの電解還元率と時間との関係を確認する。

（2）　分析機器類の校正
　ウラン標準物質を使用して質量分析計、発光分光器、螢光Ⅹ線分析装置、電位差滴定装置等の校正を行い、各分析機器類の補正係数を確認する。

（3）　小型試験設備の性能試験
　ウランを使用して小型試験設備の溶解槽及び抽出器の性能試験を行い、小型試験設備の各機器が正常かつ安全に作動し、操作できることを確認する。