Shigeru Ito Nuclear Power Dept. Tohoku Electric Power Co.

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1 Shigeru Ito Nuclear Power Dept. Tohoku Electric Power Co.
Approach for reduction of radiation exposure at Tohoku Electric Power Co., Inc. Shigeru Ito Nuclear Power Dept. Tohoku Electric Power Co. 東通原子力発電所は，当社の４番目の原子炉として，青森県東通村に平成10年12月に着工し，平成17年12月８日青森県初の原子力発電所として営業運転を開始した，電気出力１１０万KwのBWRタイプ５のプラントであります。 本日は，第１回定検時における作業者の総被ばく線量を０．１４人・Svと国内トップレベルの低線量プラントを達成した要因として，東通原子力発電所が設計・製作，据付・試運転，運転と一貫して取り組んだ「被ばく低減対策」について，水化学が果たした役割を主体にご報告いたします。

2 Tohoku Electric Power Company Nuclear Power Plants
Onagawa NPS Higashidori NPS Tokyo Electricity Supply area Onagawa MWe Type Commercial Operation Unit-1(O-1) BWR Unit-2(O-2) BWR Unit-3(O-3) BWR Higashidori MWe Type Commercial Operation Unit-1(A-1) BWR 東通原子力発電所は，当社の４番目の原子炉として，青森県東通村に平成10年12月に着工し，平成17年12月８日青森県初の原子力発電所として営業運転を開始した，電気出力１１０万KwのBWRタイプ５のプラントであります。

3 Radiation sources that control plant doses
Replacement-type sources Radioactive ions in reactor water are incorporated in the oxidized film generated on hot portion of the reactor piping system. ・PLR/CUW piping and components Base metal Deposition-type sources Radioactive crud in reactor water is deposited at horizontal portions and other portions where water flow is stagnant on slow ・CRD flanges ・Filters ・Low temperature pipe sections, such as those in the RHR system ・Horizontal portions of PLR/CUW piping ・Nozzle sleeves Base metal

4 Measures to reduce crud （Clean plant action No.1）
① Improvement of work environment ② Protection ③ Maintenance of inner surface cleanliness Thorough storage management and maintenance of cleanliness on inner/outer surface of system piping and equipment クラッド低減対策として，東通原子力発電所においては，設計から建設・試運転まで一貫した「クリーンプラント活動」を展開しました。 この活動は，建設作業に従事する作業者の方にも，その後のプラント運転に従事する作業者の被ばく低減を強く意識して頂き，建設・試運転を通し，系統構成機器や配管等の内外面の保管管理を徹底し，清浄度の維持をはかることで，運転後のこれら機器・配管からの腐食生成物の発生を抑制するというものです。 写真は，クリーンプラント活動の一風景で，建屋出入口に設置した，エアガン，ジェットスプレーの様子ですが，これは建設作業に従事する作業者の靴底や車両からの，泥・埃を取り除くというものです。また，定期的に建設中建屋内の清掃を実施したり，適宜パトロールを実施するなど，作業環境の整備意識を高めるとともに，機器・配管の据付にあたっては，養生管理を徹底し，異物混入防止に努めました。 Prevention of carried-in dust by installing air guns and jet sprays at doorways

5 Measures to reduce crud （Clean plant action No.2）
During system test Thorough storage management Purity control of test water Primary system cleanup operation During start-up test Condensate/feedwater purification operation Condensate/feedwater swing operation Reduction of carried-in crud Cleanup of hot well Cleanup of residual heat removal system クリーンプラント活動は，機器・配管などの据付後は，系統試験・起動試験と移って行きますが，この時点から水化学が関わりを持ってきます。 系統の試験用水の純度管理をはじめ，起動試験においては，系統内の浄化のための浄化運転の実施，各試験ステップ間に発生するプラント停止時の保管管理の徹底など，適切な施策を実施しクラッド低減効果の検証を行います。 Control of water treatment system Suppression of reactor water activity concentration First cycle

6 Measures to reduce crud（LPRM Crud radioactivity)
一方，沈積性線源の代表部位である炉底部の沈積クラッド量を示したのがこの図です。 東通原子力発電所は，クリーンプラント活動および極低鉄高ニッケル運転を実施していることから，炉内に持込まれたクラッド量は低く抑えられ，沈積性線源は低く抑えられることとなります。 図に示しますとおり，当社先行号機と比較しても低いレベルとなっております。

7 Water chemistry control（ Operation with extremely-low Fe high Ni）
Control of Ni/Fe ratio Fe Fe Ni,Co Ni,Co Behavior on fuel surface Co-60 Co-60 Reduction Adhesion of radioactive material to piping 次に水質管理によるプラント放射線レベルの低減ですが，クリーンプラント活動が沈積性線源となるクラッド低減に主体を置いているのに対し，水質管理は置換性線源の抑制を目的に実施されます。 この置換性線源をコントロールする手法として，現行のBWRプラントで実施されている水質管理の概念は，この図に示しますとおり，二通りあります。 ひとつは，給水から原子炉へ持込まれる鉄クラッド量とニッケルイオン量をコントロールすることで，原子炉水放射能濃度を低減させ，炉外配管への付着量を抑制する，鉄ニッケル制御。 もうひとつは，給水から原子炉へ持込まれる鉄クラッド量を低く抑えることで，炉内に高ニッケル状態をつくり，このニッケルを用いて炉外配管へ緻密な酸化皮膜を形成させることで，皮膜内への付着量を抑制する極低鉄高ニッケル運転という手法です。 東通原子力発電所においては，当社先行号機同様，復水浄化系の復水ろ過装置に中空子膜フィルターを導入することで，後者である極低鉄高ニッケル運転を採用しました。 以降は，当社先行号機である女川原子力発電所２，３号機のデータと比較しながらご説明いたします。 Incorporated Non incorporated Sparse NiFe2O4 Dense NiFe2O4

8 Exposure reduction measures at Tohoku Electric Power Company
Item Contents Effect for Co-60 Higasidori Unit 1 Onagawa Unit 2 Unit 3 Reactor water cleanup system (CUW) Reduction 2 ％ 2.8 ％ 3 ％ Adoption of low-Co materials Reactor core internal structure Low Concentration ● － Feedwater heater CR Pin and Roller Fuel support spring Material surface treatment Electropolishing of primary loop piping Suppresses the deposition Pre-filming of feedwater heater tubes Low Conc. Water chemistry control Fe/Ni control Ultra Low Fe High Ni control Supp. Dep. Dose rate on PLR piping at first periodic inspection (mSv/h) 0.06 0.49 0.10 Total Exposure dose during the first periodic inspection （man-Sv） 0.14 0.70 0.15 0.19 “Clean Plant Activities” have been carried out by utility and contractors since Onagawa unit 1 construction.

9 Exposure reduction measures at Higashidori
被ばく低減対策は，大別しますと「作業者の作業時間を短縮すること」と「プラントそのものの放射線レベルを低減させる」ことが重要となります。 東通原子力発電所は，設計，製作，据付，試運転，運転と一貫して「被ばく低減対策」に取り組みました。ここに，東通原子力発電所が取り組んだ被ばく低減対策の主な施策について示します。 国内原子力発電所においては，過去に渡って被ばく低減に取り組んだ結果，作業時間の短縮として，機器の遠隔・自動化や信頼性向上，保守点検作業の省力化や作業性の改善などをはかり，着実にその成果をあげております。 本日ご報告する，もう一方の，「プラント全体の放射線レベルを低減する」ための施策についても，これまで多くの取組みがなされ，その成果を挙げているところでは有りますが，東通原子力発電所は，クラッド低減対策として「クリーンプラント活動」を，水質管理として極低鉄高ニッケル運転を，材料表面処理として実機で初めて給水加熱器伝熱管に酸化処理を施すなど，これまでにも増して「被ばく低減」を意識したプラント作りをした発電所であります。

10 Dose rate on PLR piping

11 Air dose rate in reactor containment vessel
Onagawa Unit 3 First measurement 0.0 0.001 12.2 0.005 14.8 0.01 18.6 0.02 29.7 0.05 0.1 9.4 0.2 0.3 0.50 mSv/h % Higashidori Unit 1 First measurement 0.0 0.8 0.001 35.2 0.005 34.3 0.01 18.5 0.02 11.2 0.05 0.1 0.2 0.50 mSv/h % これら，沈積性線源および置換性線源を低く抑えることができた東通原子力発電所における，原子炉停止４日後の，原子炉格納容器内空間線量率を図に示します。 比較評価は，当社先行号機である女川３号機で行いました。図は，格納容器内の原子炉再循環ポンプモータフロアの空間線量率を示しており，赤色側に移行するほど線量率が高いことを示しています。 原子炉格納容器内における作業は，定検時総被ばく線量の約6割を占めることから，クラッド低減対策，水質管理，材料表面処理等の相乗効果によって，沈積性および置換性線源を抑制でき，結果作業者の定検時総被ばく線量を低く抑えることができたものであります。 Four days after reactor shutdown On the floor of recirculation pump motor

12 Collective dose per reactor in BWR

13 Rolling average collective dose per reactor in BWR