MOX燃料加工施設における臨界事象発生頻度概略評価手法の開発

Development of likelihood estimation method for criticality accidents of Mixed Oxide fuel fabrication facilities

玉置 等史 ; 木本 達也*; 濱口 義兼*; 吉田 一雄 

Tamaki, Hitoshi; Kimoto, Tatsuya*; Hamaguchi, Yoshikane*; Yoshida, Kazuo

MOX燃料加工施設における臨界事象の発生は、質量,富化度等の多様なパラメータの組合せで決まる。施設内でMOXを取り扱う装置等は、臨界事故を防止するため二重偶発性の原則に基づき設計,運転される。このため複数のパラメータを考慮した臨界条件を臨界計算コードを用いて定量的に把握し、これをもとに臨界に至る事故シナリオを分析する必要がある。また、建設予定の商用MOX燃料加工施設においては質量管理に計算機を用いた管理計算機システムが導入される予定であるため、質量管理の失敗シナリオの分析には、ソフトウェアの信頼性評価が重要となる。そこで、臨界計算コードによる臨界発生条件に基づいた事故シナリオを同定する手順及び管理計算機システムの誤作動等を分析する手順から成る臨界事象発生頻度評価手法を開発した。この手順に従いモデルMOX燃料加工施設を対象に評価を実施し、具体的な評価例を示すとともに、その有用性を確認した。

A criticality accident in MOX fuel fabrication facility may occur depending on several parameters, such as mass inventory, plutonium enrichment. MOX handling units in the facility are designed and operated based on the double contingency principle to prevent criticality accident. Control failures of at least two parameters are needed for occurrence of criticality accident. To evaluate probability of such control failure, the criticality conditions of each parameter for a specific handling unit are necessary for accident scenario analysis to be clarified quantitatively with criticality analysis computer code. In addition to this issue, a computer-based control system for mass inventory is planed to be installed into MOX handling equipment in a commercial MOX fuel fabrication plant. The reliability analysis is another important issue to evaluate likelihood of control failure caused by software malfunction. A likelihood estimation method for criticality accident has been developed with taking these issues into consideration. In this paper, an example of analysis with the proposed method and the applicability of the method were also shown through a trial application to a model MOX fabrication facility.