Key aspects of the safety study of a water-cooled fusion DEMO reactor

水冷却核融合原型炉の安全性研究における重要側面

中村 誠; 飛田 健次; 染谷 洋二; 谷川 尚; Gulden, W.*; 坂本 宜照; 荒木 隆夫*; 渡邊 和仁*; 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; Someya, Yoji; Tanigawa, Hisashi; Gulden, W.*; Sakamoto, Yoshiteru; Araki, Takao*; Watanabe, Kazuhito*; Matsumiya, Hisato*; Ishii, Kyoko*; Uto, Hiroyasu; Takase, Haruhiko; Hayashi, Takumi; Satou, Akira; Yonomoto, Taisuke; Federici, G.*; Okano, Kunihiko*

水冷却核融合原型炉の安全性研究における重要側面について報告する。水冷却原型炉の内的ハザード(つまり放射性物質のインベントリ、これらを可動化するエネルギー、事故の起因事象と事故シナリオ)の分析を行った。第一壁/ブランケット冷却ループのエンタルピー、崩壊熱、ベリリウム-水蒸気反応で発生しうる化学反応エネルギーにとりわけ留意する必要があることを指摘した。第一壁/ブランケット冷却ループの真空容器外破断を定量的に解析した。この事象に対する核融合炉建屋の健全性について議論した。

Key aspects of the safety study of a water-cooled fusion DEMO reactor is reported. Safety requirements, dose target, DEMO plant model and confinement strategy of the safety study are briefly introduced. The internal hazard of a water-cooled DEMO, i.e. radioactive inventories, stored energies that can mobilize these inventories and accident initiators and scenarios, are evaluated. It is pointed out that the enthalpy in the first wall/blanket cooling loops, the decay heat and the energy potentially released by the Be-steam chemical reaction are of special concern for the water-cooled DEMO. An ex-vessel loss-of-coolant of the first wall/blanket cooling loop is also quantitatively analyzed. The integrity of the building against the ex-VV LOCA is discussed.