放射性廃棄物の減容化に向けたガラス固化技術の基盤研究委託事業
府省庁: 経済産業省
事業番号: 0331
担当部局: 資源エネルギー庁電力・ガス事業部 原子力立地・核燃料サイクル産業課
事業期間: 2014年〜2024年
会計区分: エネルギー対策特別会計電源開発促進勘定
実施方法: 委託・請負
事業の目的
エネルギー基本計画においては、使用済ＭＯＸ燃料の処理の方策について、引き続き研究開発に取り組みつつ、核燃料サイクル政策を推進すること、また、核燃料サイクルの重要なプロセスとして、放射性廃棄物を適切に処理・処分し、その減容化・有害度低減のための技術開発を推進すること、特に高レベル放射性廃棄物については国が前面に立って最終処分に向けた取組を進めることとされている。これを踏まえ、本事業は、使用済燃料の再処理において生じる様々な種類の高レベル放射性廃棄物の最終処分に向けた技術的課題の解決に道筋をつけることにより、核燃料サイクル政策の推進に資するものである。
事業概要
使用済燃料の再処理において生じる様々な種類の高レベル放射性廃液について、①高充填化に最適なガラス組成の選定・評価、②高充填化を妨げる原因となる白金属元素やイエローフェーズを抑制する技術等の開発、③ガラス溶融炉の運転制御技術の開発、などを行う。特に、様々な種類の廃液に応じて、溶融・固化プロセスを改善し、高充填化を妨げる白金族元素やイエローフェーズの生成を抑える技術等を開発するとともに、長寿命で発熱性の高い核種についても、新たな技術の開発に着手する（抽出クロマトグラフィによるマイナーアクチニドの分離システム技術）。
予算額・執行額
※単位は100万円
| 年度 | 要求額 | 当初予算 | 補正予算 | 前年度から繰越し | 翌年度へ繰越し | 予備費等 | 予算計 | 執行額 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 2015 | - | 800 | 0 | 0 | 0 | 0 | 800 | 780 |
| 2016 | - | 825 | 0 | 0 | 0 | 0 | 825 | 809 |
| 2017 | - | 400 | 0 | 0 | 0 | 0 | 400 | 396 |
| 2018 | - | 400 | 0 | 0 | 0 | 0 | 400 | - |
| 2019 | 700 | - | - | - | - | - | - | - |
成果目標及び成果実績（アウトカム）
＜長寿命・発熱性核種の分離＞ 原子力事業者等が放射性廃棄物からのマイナーアクチニド等の分離技術の実用化の目途をつけ、埋設処分に向けた取組を進められるようになること。
＜長寿命・発熱性核種の分離＞ 本事業終了後、原子力事業者等が実用化研究に取り組むために確立しておくべき要素研究の項目数 （目標：2024年度に29 件）
| 年度 | 当初見込み | 成果実績 |
|---|---|---|
| 2015 | - 件 | - 件 |
| 2016 | - 件 | - 件 |
| 2017 | - 件 | - 件 |
＜放射性廃棄物の減容固化＞ 原子力事業者等が放射性廃棄物のガラス固化技術の実用化の目途をつけ、埋設処分に向けた取組を進められるようになること。
＜放射性廃棄物の減容固化＞ 本事業終了後、原子力事業者等が実用化研究に取り組むために確立しておくべき要素研究の項目数 （目標：2024年度に65 件）
| 年度 | 当初見込み | 成果実績 |
|---|---|---|
| 2015 | - 件 | 11 件 |
| 2016 | - 件 | 11 件 |
| 2017 | - 件 | 13 件 |
＜低レベル放射性廃棄物の除染及び測定方法の検討＞原子力事業者等が、金属系ウラン廃棄物についてクリアランス制度を適用して、産業廃棄物として処理できるようになること。
＜低レベル放射性廃棄物の除染及び測定方法の検討＞ 本事業終了後、原子力事業者等が実用化研究に取り組むために確立しておくべき要素研究の項目数 （目標：2017年度に14 件）
| 年度 | 当初見込み | 成果実績 |
|---|---|---|
| 2015 | - 件 | 4 件 |
| 2016 | - 件 | 3 件 |
| 2017 | - 件 | 3 件 |
＜ウラン分離＞ 廃棄物からウランを分離し、浅地中処分が可能な形態（廃棄体）に処理できる技術を確立するために必要な検討項目数（平成36年度までに１8項目）
＜ウラン分離＞ 廃棄物からウランを分離し、浅地中処分が可能な形態（廃棄体）に処理できる技術を確立するために必要な検討項目数 （目標：2024年度に18 件）
| 年度 | 当初見込み | 成果実績 |
|---|---|---|
| 2015 | - 件 | - 件 |
| 2016 | - 件 | - 件 |
| 2017 | - 件 | - 件 |
活動指標及び活動実績（アウトプット）
＜長寿命・発熱性核種の分離＞ マイナーアクチニド等の分離回収試験、フローシート構築、安全性評価、計装制御評価
| 年度 | 当初見込み | 活動実績 |
|---|---|---|
| 2015 | - 件 | - 件 |
| 2016 | - 件 | - 件 |
| 2017 | - 件 | - 件 |
＜放射性廃棄物の減容固化＞ 白金族元素の堆積およびイエローフェーズ発生の抑制メカニズムの解明、ガラス溶融炉運転制御技術の確立、使用済燃料多様化に伴う最適シナリオおよび発生する廃棄物に対する安定固化方法の確立
| 年度 | 当初見込み | 活動実績 |
|---|---|---|
| 2015 | 24 件 | 24 件 |
| 2016 | 22 件 | 23 件 |
| 2017 | 19 件 | 21 件 |
＜低レベル放射性廃棄物の除染及び測定方法の検討＞ ウラン等の除染技術の検討、ウラン等を除去した母材に残留しているウラン測定技術の開発等を行い、ガラス固化の前処理技術としての基盤を確立するために実施した調査、試験項目数
| 年度 | 当初見込み | 活動実績 |
|---|---|---|
| 2015 | 8 件 | 8 件 |
| 2016 | 5 件 | 6 件 |
| 2017 | 6 件 | 6 件 |
＜ウラン分離＞ 廃棄物からウランを分離し、浅地中処分が可能な形態（廃棄体）に処理できる技術を確立するために実施した調査、試験項目数
| 年度 | 当初見込み | 活動実績 |
|---|---|---|
| 2015 | - 件 | - 件 |
| 2016 | - 件 | - 件 |
| 2017 | - 件 | - 件 |
主要な支出先
| 年度 | 支出先 | 業務概要 | 支出額（百万円） |
|---|---|---|---|
| 2017 | 株式会社ＩＨＩ | ガラス溶融炉の運転制御技術に係るガラス固化試験等 | 173 |
| 2017 | 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構 | 廃棄物成分の組成変動に係るガラス固化試験等 | 82 |
| 2017 | 原子燃料工業株式会社 | ウラン等の除染技術に係る試験等 | 42 |
| 2017 | 日本原燃株式会社 | 廃棄物成分の組成変動に係るガラス固化試験等 | 42 |
| 2017 | 一般財団法人電力中央研究所 | ガラス溶融炉の運転制御技術に係るガラス固化試験等 | 39 |
| 2017 | 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構 | ウラン等の測定技術に係る試験等 | 17 |
| 2017 | 国立大学法人東京工業大学 | 仮焼層形成過程およびガラス化反応過程の評価によるMoO3溶解度向上に係るメカニズムの検討 | 6 |
| 2017 | 中部電力株式会社 | 廃棄物成分の組成変動に係るガラス固化試験：発電所系低レベル廃棄物組成に応じたマトリックス開発(吸着ガラスの開発)に関する開発業務 | 5 |
| 2017 | 三菱マテリアル株式会社 | 廃棄物成分の組成変動に係るガラス固化試験：廃止措置に伴い発生する低レベル廃棄物に対する溶融除染技術及び安定化方法の検討業務 | 5 |
| 2017 | 国立大学法人秋田大学 | ホウケイ酸塩ガラスにおけるMoO3溶解度の熱力学的定式化 | 4 |
| 2017 | 公立大学法人滋賀県立大学 | ホウケイ酸塩ガラスの組成変化が物性値及びMoO3溶解度等に及ぼす影響調査 | 4 |
| 2017 | 国立大学法人茨城大学 | 廃棄物成分の組成変動に係るガラス固化試験：各種調製ガラスの高温特性計測及び解析業務 | 4 |
| 2017 | 国立大学法人東北大学 | 廃棄物成分の組成変動に係るガラス固化試験：低レベル廃棄物組成に応じたマトリックス開発に関する開発業務 | 4 |
| 2017 | 国立大学法人九州大学 | 廃棄物成分の組成変動に係るガラス固化試験：低レベル廃棄物組成に応じたマトリックス開発に関する開発業務及び高温物性評価を含めた開発業務 | 4 |
| 2017 | 国立大学法人東海国立大学機構 | 鉛ホウ酸ガラスを用いる還元性廃棄物のガラス固化プロセスの原理検討 | 3 |
| 2017 | 国立大学法人大阪大学 | 廃棄物成分の組成変動に係るガラス固化試験：低レベル廃棄物組成に応じたマトリックス開発及び高レベル廃棄物に応じた高度化マトリックス開発に関し、軟X線を用い軽元素に着目した構造解析を含めた開発業務 | 3 |
| 2017 | 国立大学法人埼玉大学 | ガラス溶融炉の運転制御に係るガラス固化試験：仮焼層破片の寸法及び形状の検討・評価、仮焼層破片の沈降に係る数値解析シミュレーションの実施 | 3 |
| 2017 | 国立大学法人千葉大学 | 廃棄物成分の組成変動に係るガラス固化試験：低レベル廃棄物組成に応じたマトリックス開発及び浸出率に及ぼすガラス構造の影響を評価するためのNMR等を用いた構造解析を含めた開発業務 | 3 |
| 2017 | 国立大学法人弘前大学 | 構造解析によるホウケイ酸ガラスに対するMoO3溶解度向上に係るメカニズムの検討 | 2 |
| 2017 | 学校法人五島育英会 | 廃棄物成分の組成変動に係るガラス固化試験：低レベル廃棄物組成に応じたマトリックス開発及び高レベル廃棄物に応じた高度化マトリックス開発に関し、高温溶融時におけるXAFSを用いた構造解析を含めた開発業務 | 2 |
| 2017 | 学校法人立命館 | ガラス試料のXAFSによる構造解析 | 1 |
| 2017 | 学校法人芝浦工業大学 | 廃棄物組成をガラスマトリックスとして利用した場合の最適化ガラス化範囲、ガラス物性データの取得 | 1 |
| 2017 | 国立大学法人愛媛大学 | ガラス試料組成のガラス構造に及ぼす影響調査、ガラスのミクロ構造に関する情報取得研究 | 1 |
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