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| 熱酸化物再処理プラント | |
|---|---|
 内部線路の後ろの南側から見た THORP ビル | |
| 国 | イングランド、イギリス |
| 位置 | カンブリア、イングランド北西部 |
| 座標 | 54°24′56″N 3°30′06″W / 54.4155°N 3.5017°W / 54.4155; -3.5017 |
| 状態 | ストレージのみ |
| 建設が始まった | 1974 |
| 委託日 | 1994 |
| 廃止日 | 2018年（再処理停止、燃料貯蔵継続） |
| 建設費 | 18億ポンド |
| 所有者 | 原子力廃止措置機関 |
| オペレーター | セラフィールド株式会社 |
| 冷却源 | 強制通風冷却塔 |
熱酸化物再処理工場（THORP ）は、イギリスのカンブリア州セラフィールドにある核燃料再処理工場です。THORPは原子力廃止措置機関が所有し、サイトの免許者であるセラフィールド社が運営しています。
原子炉から出た使用済み核燃料は再処理され、3%の放射性廃棄物から96%のウランと1%のプルトニウムに分離され、工場で処理・保管される。その後、ウランは顧客に提供され、新しい燃料に加工され、プルトニウムは混合酸化物燃料に組み入れられる。
2018年11月14日、THORPの再処理事業は90億ポンドの収益をあげた後終了したことが発表された。受入・貯蔵施設（THORPの物理的フットプリントのほぼ半分を占める）は、英国のPWRおよびAGR艦隊から使用済み核燃料を受け取って貯蔵するため、2070年代まで稼働する。 [1]廃止措置は2075年頃に開始される予定である。 [2]
歴史
1977 年から 1978 年にかけて、英国核燃料社が英国および外国の原子炉から排出された照射済み酸化物核燃料を再処理する新しい工場を建設するための概略計画許可を申請したことについて調査が行われました。調査は、次の 3 つの質問に答えることを目的としていました。
- 英国の原子炉から出た酸化物燃料は、ウィンズケールであれ、他の場所であれ、この国で再処理されるべきなのでしょうか？
- もしそうなら、そのような再処理はウィンズケールで継続されるべきでしょうか?
- もしそうなら、再処理工場は英国の酸化物燃料を処理するために必要とされる推定敷地の約2倍の大きさにし、余剰能力として外国の燃料を再処理するために使用すべきでしょうか？
調査の結果、新しい工場である熱酸化物再処理工場は1978年に承認された。[3]
THORPの建設は1979年に始まり、1994年に完了した。発電所は1997年8月に稼働を開始した。建設費は18億ポンドであった。[4]
THORP の最初の照射済み燃料棒は 1994 年 3 月に切断され、続いて 1995 年 1 月に化学分離プラントが、前年にヘッドエンド プラントで生成された照射済み燃料供給溶液を処理しました。1998 年春までに 1,400 トンを超える照射済み燃料が THORP で再処理され、この間プラントは通常の稼働スループットまで着実かつ順調に増加しました。この時点で、THORP 化学分離プラントのパフォーマンスは優れており、とりわけ、核分裂生成物テクネチウムの影響に対処するために広範囲にわたる開発が行われたウラン - プルトニウム分離ステージは、フローシートの最小要件をはるかに上回る全体的な分離パフォーマンスを実現しました。THORP の排出物は、セラフィールド サイト全体からの排出物のごく一部に過ぎませんでした。[5] [6]
2018年11月14日、既存の再処理契約がすべて履行されたため、THORPでの再処理作業が終了したことが発表された。同社は9か国30社の顧客から9,331トンの使用済み核燃料を再処理し、90億ポンドの収益を上げている。THORP内の受入・貯蔵施設は引き続き稼働している。[1] [7]
廃止措置は放射線レベルを低下させるために数十年後に行われ、2075年から2095年の間に行われると予想されている。廃止措置の推定費用は2018年の価格で40億ポンドと予測されている。[4]
デザイン
THORP の化学フローシートは、第 1 サイクルのPUREX ラフィネートに非揮発性物質をあまり加えないように設計されている。これを実現する方法の 1 つは、プルトニウム還元剤として鉄化合物を使用しないようにすることです。このプラントでは、ヒドラジンまたは HAN (ヒドロキシルアミン硝酸塩) を使用して還元が行われます。プラントは、半減期が 10.7 年の放射性ベータ放出体であるクリプトン 85 のガス状排出物を放出します。アイルランド放射線防護研究所(RPII) は、プラントの稼働開始前の 1993 年に、クリプトン 85 の 24 時間大気モニタリングを開始しました。[8] [9]
冷却された酸化物燃料はせん断セルで細かく砕かれ、燃料は硝酸に溶解されます。化学分離プラントに送られる前に化学的に調整されます。パルスカラム (HA/HS と表記) は、無臭灯油 (TBP/OK) に溶解したトリブチルリン酸を含む溶媒相に移すことによって、核分裂生成物からウランとプルトニウムの大部分を最初に分離するために使用されます。移送は HA カラムで行われ、HS カラムによって核分裂生成物がさらに除去されます。さらに 2 つのパルスカラム (BS/BX と表記) とミキサー/セトラー アセンブリ (1BXX) によって、ウランとプルトニウムが別々のストリームに分離されます。プルトニウムは +3 の酸化状態に還元されますが、これは溶媒相に溶けないため、1BX カラムから出る水相になります。
1BXX ミキサー/セトラーは溶媒相から Pu の除去を完了します。1BS カラムは、新鮮な溶媒を使用して水相から残りのウランを除去します。
次に、パルスカラムでプルトニウムを精製し、残っている厄介な核分裂生成物を除去します。ミキサー/セトラー (1C) を使用して、ウランを水相に移し (洗浄し)、次の段階に備えます。ウランの精製は、既存のマグノックス再処理工場で使用されているものと同様の 3 つのミキサー セトラー (UP1 - UP3) を使用して行われます。その後、2 つの生成物ストリームが蒸発し、その後、さらに処理が行われます。ウランは UO 3粉末に変換され、プルトニウムは PuO 2粉末に変換されて貯蔵庫に送られます。
パルスカラムは、プラント内で臨界事故が発生するリスクを回避するために選択されました。臨界事故は、十分な核分裂性物質が集まって制御不能な連鎖反応を開始し、大量の中性子を放出した場合に発生する可能性があります。リスクとメカニズムは十分に理解されており、プラントの設計は臨界事故の発生を防ぐように調整されています。つまり、本質的に安全です。
2005年内部リーク
2005 年 5 月 9 日、THORP で高放射性溶液の大規模な漏洩が発生していたことが発表されました。漏洩は 2004 年 7 月から発生していました。英国原子力グループの調査委員会は、設計ミスが漏洩の原因であると判断しましたが、工場の怠慢な文化が 9 か月間も検知を遅らせていました。安全対策スタッフが液体の計量に大きな矛盾があると報告するまで、運転スタッフは漏洩に気づきませんでした。
合計で83立方メートル（82,966リットル）の高温硝酸溶液が、破損した小さな給水管から漏れていた。これは、2005年4月19日に遠隔カメラがTHORPの給水清澄化セルを調査するために送り込まれた際に発見された。すべての液体は重力によって二次封じ込め容器に集められた。二次封じ込め容器は厚さ2メートルの鉄筋コンクリートに埋め込まれたステンレス鋼の容器で、250立方メートルの液体を保持できる。
流出した溶液には、20トンのウランと 160 キログラムのプルトニウムが含まれていたと推定されています。漏れた溶液は、元々設置されていた蒸気エジェクターを使用して安全に一次格納容器に回収されました。セル内の放射線レベルは、人間の立ち入りを禁止するものでした。
パイプが破断したのは、重量で容積を計測し、その過程で水平および垂直に移動する計量タンクの横方向の動きが原因でした。タンクの元の設計では、横方向の動きを防止するための拘束ブロックがありましたが、地震による分離のため、後に設計から削除されました。
この事故は、数ヶ月にわたって一次格納容器から二次格納容器に放射性物質が漏れ出し、発見されなかったことから、国際原子力事象評価尺度（INES）の7段階中レベル3 、「重大事故」に分類された。 [10] BNFLは当初、このレベルは驚くほど高いと考えたが、評価尺度の仕様ではそれが求められていた。
ブリティッシュ・ニュークリア・グループは事故後の健康と安全に関する規則違反で有罪判決を受け、50万ポンドの罰金を科せられた。[11]
工場の生産は2007年後半に再開されたが、2008年初頭に再処理用の燃料を運ぶ水中リフトの修理のため再び停止した。[12]
参照
- その他の再処理施設
参考文献
- ^ ab 「英国のソープ工場で再処理が停止」。ワールド・ニュークリア・ニュース。2018年11月14日。 2018年11月15日閲覧。
- ^ NDA 年次報告書および会計報告 2018～2019 年。NDA、2019 年 7 月 4 日
- ^ ブラウン、ポール（1999年4月1日）「セラフィールドは削減についてソープを責めないでと言っている」ガーディアン、英国、27ページ
- ^ ab Leggett, Theo (2018年11月27日). 「核清掃ロボットとともにセラフィールドの死のゾーン内部へ」BBCニュース2018年11月29日閲覧。
- ^ Philips, C. (1998 年 7 月)。「セラフィールドの熱酸化物再処理プラント: 化学分離プラントの 3 年間の稼働」。
- ^ C., Phillips (1993 年 2 月 16 日)。「セラフィールドの熱酸化物再処理プラントの開発と設計」。化学工学研究と設計。71 (A2)。
- ^ 「セラフィールド・ソープ・サイト、2018年に閉鎖へ」。BBCニュース・カンブリア。BBC。2012年6月7日。 2012年8月22日閲覧。
- ^ 「『ヘビー』な魚を食べる人のリスクは倍増」アイリッシュ・ニュース。1995年1月16日。2016年1月11日時点のオリジナルよりアーカイブ。2015年5月1日閲覧。
- ^ McDonald, Frank (1995年1月7日). 「報告書によると、ラドンはセラフィールド原発よりも深刻な脅威」.アイリッシュ・タイムズ. 2016年1月11日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2015年5月2日閲覧。
- ^ [1] 2007年9月28日アーカイブ、Wayback Machine
- ^ ウィルソン、ジェームズ（2006年10月17日）。「セラフィールド、安全性を批判され、BNGに罰金」。FT.com。2022年12月11日時点のオリジナルよりアーカイブ。2013年2月4日閲覧。
- ^ ジェフリー・リーン、「ひどい」セラフィールド、厳しい安全報告書を受けて再び危機に陥る、インディペンデント、2008年2月3日。
外部リンク
- 原子力廃止措置機関
- セラフィールドリミテッド
- Bellona Foundation - セラフィールドと関連する環境問題に関する詳細情報の優れたサイト。
- 原子力発電所は点検後に閉鎖 - BBC、2005年4月23日
- 大規模な放射能漏れによりソープ原子力発電所が閉鎖 -ガーディアン、2005 年 5 月 9 日
- THORP 破断パイプ – 調査委員会報告書、BNFL、2005 年 5 月 26 日
- ソープ当局、英国の核再処理施設の復旧に尽力 -ベローナ財団、2005 年 7 月 7 日
- ソープ調査委員会報告書が発表される - Nuclear Engineering International、2005 年 7 月 27 日
- 原子力職員、漏洩で停職処分 - BBC、2005年8月4日
- 作業量の増加によりソープの再開が遅れる - News & Star、2005 年 11 月 11 日
- BNG THORP セラフィールドの供給清澄化セルにおける放射性液体の漏洩、失敗の管理と技術的側面のレビューと THORP の将来への影響、ジョン・ラージ、2006 年 4 月 13 日 - 図を含む
- ソープ再稼働承認 - Nuclear Engineering International、2007年1月17日
- 文化の棍棒 - Nuclear Engineering International、2007 年 4 月 25 日
- THORP漏洩に関するHSE報告書
- ソープ事故に関する英国原子力グループへの判決、オープンショー判事、2006年10月16日