Case study on unexpected tritium release happened in a ventilated room of fusion reactor

核融合炉の換気中室内におけるトリチウム放出事象の検討

岩井 保則; 林 巧; 小林 和容; 西 正孝

Iwai, Yasunori; Hayashi, Takumi; Kobayashi, Kazuhiro; Nishi, Masataka

換気中の室内にトリチウム漏洩が発生した場合のトリチウム挙動とその初期閉じ込め性能を把握するための三次元コードを開発し、その整備を続けている。今回、本コードを用い、室内トリチウム漏洩事象が発生した際に単位時間あたりの室内換気回数がトリチウム閉じ込め性能に与える影響,トリチウム漏洩検知までにかかる時間に換気回数が与える影響,ダクトとトリチウムモニターの最適位置について検討した。本検討の結果、(1)換気回数のトリチウム閉じ込め率への影響は小さく、37GBqのトリチウム漏洩を想定した場合では99%を大きく上回る閉じ込め率が得られること,(2)漏洩を検知するまでにかかる時間は換気回数が小さい程長くなる傾向にあるものの数分以内であり、室内に排気ダクトを均等に配してトリガーモニターを各排気ダクト内に設置することで漏洩の迅速な検知が可能であること,(3)緊急遮断弁閉止後、トリチウム濃度が均一になるまでにかかる時間は数時間のオーダーであること、などが得られた。トリチウムは漏洩直後にはプルームを形成して室内の換気流れに従い広がる。よって初期の閉じ込めではプルームを直接排気しないことが重要であり、排気口を壁面から離して配することが有効な対処法である。

A code has been developed to investigate tritium behavior in a ventilated room at its accidental release. Purpose of present study is to; (1) investigate the effect of atmospheric exchange number on confinement at initial stage of tritium release; (2) investigate the effect of atmospheric exchange number on time necessary for release detection; (3) investigate the suitable location of exhaust ducts and monitors. Essential points of discussion are as follows: (1) Atmospheric exchange number is less influential in confinement. (2) Time until a monitor detects release depends on exchange number but it is within a few minutes in any case. Installation of a monitor in each duct placed uniformly in a room is effective for the prompt detection. (3) After closing the emergency isolation valve, a few hours are needed until the tritium concentration in a room reaches uniform. Released tritium forms plume and it migrates in a room by the eddy flow at its initial stage, so it is important not to discharge plume directly. Hence, it is effective to locate exhaust ducts with some distance from the wall.