Safety evaluation on the depressurization accident in the Gas Turbine High Temperature Reactor (GTHTR300)

高温ガス炉ガスタービン発電システム(GTHTR300)の減圧事故に関する安全解析

片西 昌司; 國富 一彦 

Katanishi, Shoji; Kunitomi, Kazuhiko

高温ガス炉ガスタービン発電システム(GTHTR300)においては、安全設計上の特徴の一つとして、10E-8という低い発生頻度の事象を設計基準事象として安全解析を行うこととしている。この考えに則り、高温ガス炉における特徴的かつ冷却能力低下の観点で重要な事故である減圧事故について安全解析を行った。燃料の温度上昇,原子炉建屋の内圧上昇,燃料と炉内構造物の酸化挙動,放出された放射性物質による周辺公衆の被ばくについて評価を行った。このうち、燃料の酸化挙動については、被覆燃料粒子においてFP閉じ込め機能を担うSiC被覆層は比較的低温あるいは高酸素濃度での酸化においては安定なSiO層が生成され燃料粒子の表面に保護膜を形成するため酸化の進展が抑えられることに着目し、SiO層の生成条件の有無により燃料粒子の破損の有無を評価した。このような考え方により、具体的な高温ガス炉システムの設計に基づく安全評価を実施し、GTHTR300の安全設計の妥当性を確認し、システムの成立性を明らかにした。

One of the unique safety design concepts of a Gas Turbine High Temperature Reactor (GTHTR300) is that events with frequency of occurrence of higher than 10/reactor-year are evaluated as design basis events (DBEs) in order to show that the frequency of large amount of FP release is less than 10/reactor-year. According to this concept, a depressurization accident is postulated as a DBE. This accident is one of the most serious accidents in the high temperature gas-cooled reactors from the view point of loss of coolability. The safety evaluation on the accident was conducted based on the actual design of the system. The fuel temperature behavior, internal pressure of the reactor building, oxidation behavior of fuels and graphite structures were evaluated and exposure dose of general public was also estimated using the results of evaluations of temperature and fuel failure. All of the results meet the safety criteria and feasibility of the GTHTR300 was shown by this study.