Application of integrated safety assessment methodology (ISAM) to Japanese sodium-cooled fast reactor (JSFR)

総合安全評価手法(ISAM)の日本のナトリウム冷却高速炉(JSFR)への適用

栗坂 健一 ; 島川 佳郎*

Kurisaka, Kenichi; Shimakawa, Yoshio*

原子力機構が参画しているGeneration IV国際フォーラム(GIF)のリスク及び安全性作業グループ(RSWG)において、新たに総合安全性評価手法(ISAM)が開発された。ISAMは5個の異なる解析手法から構成される。それらは、定性的安全特性レビュー(QSR),現象同定及び重要度ランク表(PIRT),目的と達成手段の樹形図(OPT),決定論及び現象論的解析(DPA),確率論的安全評価(PSA)である。これらのうち、PIRT, OPT, DPA及びPSAについて、JSFRへの予備的な適用を実施した。JSFRは革新的な安全特性として自己作動型炉停止機構(SASS)及び自然循環崩壊熱除去能力を備えており、通常手段での炉停止失敗を伴う流量喪失時におけるSASSによる炉停止の検討に予備的なPIRTを適用した。また、JSFRの安全設計が深層防護に基づく適切な方法で行われていることを確認するために、OPTを構築した。OPTに示された一部の達成手段は崩壊熱除去の安全設計要件を特徴づけるものであり、DPAによって要件の充足性は確認された。また、それらの設計要件及び充足性確認結果をもとに崩壊熱除去にかかわるPSAの解析モデルを構築し、PSAを実施した。PSAはJSFRの定量的な安全レベルの把握及び安全設計の改善に役立った。

JAEA participates in activities of the Generation IV International Forum's Risk and Safety Working Group (GIF/RSWG). The GIF/RSWG has developed the Integrated Safety Assessment Methodology (ISAM), which consists of five distinct analytical tools; i.e., Qualitative Safety Features Review, Phenomena Identification and Ranking Table (PIRT), Objective Provision Tree (OPT), Deterministic and Phenomenological Analyses (DPA) and Probabilistic Safety Analysis (PSA). Among them, PIRT, OPT, DPA and PSA were applied preliminarily to the Japanese Sodium-cooled Fast Reactor (JSFR) system. The JSFR system includes major innovative safety features such as Self-Actuated Shutdown System (SASS), passive decay heat removal system. PIRT was applied to examination of the reactor safe shutdown by means of SASS during a loss-of-flow accident with a failure of conventional reactor shutdown system. OPTs were developed to assess the structure of safety architecture of the JSFR in an adequate manner based on the defence-in-depth philosophy. Some provisions explicitly shown in the OPT are characterized with the safety design requirements of decay heat removal function. Sufficiency to those requirements was confirmed by DPA. PSA was conducted with analytical models, which were based on those OPT and DPA results. The PSA served to quantification of the level of safety and to the system design improvement in the JSFR.