高温ガス炉における本質的安全性の概念

Concept on inherent safety in high-temperature gas-cooled reactor

大橋 弘史 ; 佐藤 博之  ; 國富 一彦 ; 小川 益郎

Ohashi, Hirofumi; Sato, Hiroyuki; Kunitomi, Kazuhiko; Ogawa, Masuro

高温ガス炉において、全ての安全設備が作動しなくとも、燃料被覆材の放射性物質の閉じ込め機能を阻害する現象が発生すると、自然界の法則に従い、それら阻害する現象の起因事象に対して、カウンター的に生起する物理現象のみによって、起因事象を抑制する新たな概念を提案した。燃料被覆材の放射性物質の閉じ込め機能を阻害する4つの現象;拡散・透過、熱的損傷、化学的損傷、機械的損傷の起因事象である温度上昇、酸化腐食、一酸化炭素の爆発に対し、ドップラー効果、大気の自然対流・熱放射、酸化膜形成、一酸化炭素の燃焼といった物理現象がカウンター的に生起するように設計できることを示した。このように設計された高温ガス炉は、環境及び一般公衆に大きな影響を与えることのない本質的な安全性を確保できる第四世代原子力システムであると言える。

A new concept on inherent safety in High Temperature Gas-cooled Reactor (HTGR) was proposed to accomplish no harmful consequences for people and the environment even in the failures in safety and safety related systems. The safety concept is that the progression of the events that lead the loss or degradation of the confinement function of the coated fuel particle is suppressed and the release of radioactive materials is kept at very low level by only physical phenomena. The feasibility studies and related information revealed that the reactor design on this safety concept is technically feasible. The physical phenomena can be appeared with the cause of event (i.e., temperature increase, oxidation of fuel cladding and explosion of carbon monoxide) and can prevent or mitigate the events.