シビアアクシデント後の再臨界評価手法の高度化に関する研究(共同研究)

Study to improve recriticality evaluation methodology after severe accident (Joint research)

久語 輝彦 ; 石川 眞; 長家 康展  ; 横山 賢治   ; 深谷 裕司   ; 丸山 博見*; 石井 佳彦*; 藤村 幸治*; 近藤 貴夫*; 湊 博一*; 土屋 暁之*

Kugo, Teruhiko; Ishikawa, Makoto; Nagaya, Yasunobu; Yokoyama, Kenji; Fukaya, Yuji; Maruyama, Hiromi*; Ishii, Yoshihiko*; Fujimura, Koji*; Kondo, Takao*; Minato, Hirokazu*; Tsuchiya, Akiyuki*

本報告書は、2011年3月に発生した東京電力福島第一原子力発電所事故の収束に貢献することを目的として、日本原子力研究開発機構と日立GEニュークリア・エナジーが、2011-2012年度の2年間にわたって共同で実施した研究の成果をまとめたものである。本研究ではまず、現状の福島第一原子力発電所において再臨界に到るシナリオを検討した。引き続いて、そのシナリオに応じた投入反応度及び反応度フィードバックメカニズムをモデル化して、シビアアクシデント後の原子力発電所における再臨界事象を評価できる手法を開発し、汎用炉心解析システムMARBLE上で稼働する臨界事故シミュレーションツールPORCASとして整備した。さらに、このPORCASを用いて、福島第一原子力発電所における代表的な再臨界シナリオの挙動解析を行い、この結果を用いて被ばく線量を評価することにより、公衆への影響の程度を概算した。

The present report summarizes the results of a 2-year cooperative study between JAEA and Hitachi-GE in order to contribute to the settlement of the Fukushima-Daiichi Nuclear Power Plants which suffered from the severe accident on March 2011. In the present study, the possible scenarios to reach the recriticality events in Fukushima-Daiichi were investigated first. Then, the analytical methodology to evaluate the time-dependent recriticality events has been developed by modelling the reactivity insertion rate and the possible feedback according to the recriticality scenarios identified in the first step. The methodology developed here has been equipped as a transient simulation tool, PORCAS, which is operated on a multi-purpose platform for reactor analysis, MARBLE. Finally, the radiation exposure rates by the postulated recriticality events in Fukushima-Daiichi were approximately evaluated to estimate the impact to the public environment.