Study of safety features and accident scenarios in a fusion DEMO reactor

核融合原型炉の安全上の特徴と事故シナリオの研究

中村 誠; 飛田 健次; Gulden, W.*; 渡邊 和仁*; 染谷 洋二; 谷川 尚; 坂本 宜照; 荒木 隆夫*; 松宮 壽人*; 石井 響子*; 宇藤 裕康; 高瀬 治彦; 林 巧; 佐藤 聡 ; 与能本 泰介 ; Federici, G.*; 岡野 邦彦

Nakamura, Makoto; Tobita, Kenji; Gulden, W.*; Watanabe, Kazuhito*; Someya, Yoji; Tanigawa, Hisashi; Sakamoto, Yoshiteru; Araki, Takao*; Matsumiya, Hisato*; Ishii, Kyoko*; Uto, Hiroyasu; Takase, Haruhiko; Hayashi, Takumi; Satou, Akira; Yonomoto, Taisuke; Federici, G.*; Okano, Kunihiko

福島第一原子力発電所事故を受けて、日本国内の核融合研究コミュニティにおいて、核融合炉の安全性に対する関心が高まっている。そこで幅広いアプローチ原型炉設計活動(BA-DDA)では、核融合炉の安全性研究に着手した。本論文は、BA-DDAで行っている核融合原型炉安全性研究の進展について報告するものである。まず本研究での安全確保の考え方を明確化し、事故時の放射性物質放出に対する敷地境界での公衆被ばく線量の目標値を設定した。次に、核融合原型炉が内包する放射性物質とエネルギーの量の評価を行った。ここでの原型炉は、我が国で開発しているブランケット工学技術(水冷却、固体ペブル増殖ブランケット)に基づくものとする。さらに、マスター・ロジック・ダイアグラム法と機能FMEA法を用いて原型炉で考えられる事故シナリオの分析を行った。分析したシナリオのうち、とりわけ重要な事故事象を選定した。

After the Fukushima Dai-ichi nuclear accident, a social need for assuring safety of fusion energy has grown gradually in the Japanese (JA) fusion research community. DEMO safety research has been launched as a part of BA DEMO Design Activities (BA-DDA). This paper reports progress in the fusion DEMO safety research conducted under BA-DDA. Safety requirements and evaluation guidelines have been, first of all, established based on those established in the Japanese ITER site invitation activities. The amounts of radioactive source terms and energies that can mobilize such source terms have been assessed for a reference DEMO, in which the blanket technology is based on the Japanese fusion technology R&D programme. Reference event sequences expected in DEMO have been analyzed based on the master logic diagram and functional FMEA techniques. Accident initiators of particular importance in DEMO have been selected based on the event sequence analysis.