外部ハザードに対するナトリウム冷却高速炉のためのリスク評価手法に関する研究開発

Research and development on risk assessment methodology for sodium-cooled fast reactor against external hazards

山野 秀将   ; 西野 裕之  ; 岡野 靖; 栗坂 健一 ; 堺 公明; 山元 孝広*; 石塚 吉浩*; 古川 竜太*; 下司 信夫*; 七山 太*; 高田 孝*; 東 恵美子*

Yamano, Hidemasa; Nishino, Hiroyuki; Okano, Yasushi; Kurisaka, Kenichi; Sakai, Takaaki; Yamamoto, Takahiro*; Ishizuka, Yoshihiro*; Furukawa, Ryuta*; Geshi, Nobuo*; Nanayama, Futoshi*; Takata, Takashi*; Azuma, Emiko*

ナトリウム冷却高速炉を主たる対象として外部ハザードに対する確率論的リスク評価(PRA)及びマージン評価手法を含むリスク評価手法を開発するため、2012年から4年間のプロジェクトを実施している。本発表では、プロジェクト概要を簡単に述べたうえで、強風に対するPRA及びマージン評価手法の開発について述べる。本プロジェクトでは、2014年までに、積雪, 竜巻, 降雨及び強風に対するPRA手法を開発するとともに、それらのハザード評価手法を開発してきた。火山噴火ハザードに対しては、降灰シミュレーションを実施し、それによりハザード評価手法を開発した。強風PRA手法の開発にあたり、日本の気象データに基づきグンベル分布を用いてハザード曲線を推定した。次に、崩壊熱除去機能に関連する機器の破損確率を計算するため、崩壊熱除去系の吸気口/排気口に侵入する飛来物の確率と飛来物衝突により生じる破損確率を乗じることで求めることとした。イベントツリーを構築してから、離散的なハザード発生頻度と条件付崩壊熱除去失敗確率を乗じることによって、炉心損傷頻度は610/年と評価された。また、本研究では、崩壊除去失敗に至る風速をマージンとみなす強風マージン評価手法も開発した。

A four-year research project since 2012 is being performed to develop risk assessment methodologies that include probabilistic risk assessment (PRA) and margin assessment methodologies against external hazards mainly for a sodium-cooled fast reactor. The present paper describes briefly the project overview and then mainly the development of PRA and margin assessment methodologies against strong wind. In this project, by 2014, PRA methodologies against snow, tornado, rain and strong wind were developed as well as their hazard evaluation methodologies. For a volcanic eruption hazard, tephra fallout simulations were carried out to contribute to the hazard evaluation methodology development. In developing the strong wind PRA methodology, hazard curves were estimated using the Gumbel distributions based on weather data recorded in Japan. Next, failure probabilities for components related to the decay heat removal function were calculated as a product of two probabilities: a probability for the missiles to enter the intake/outtake in the decay heat removal system, and fragility caused by the missile impacts. After developing event trees, a core damage frequency was estimated about 610/year by multiplying discrete hazard frequencies and conditional decay heat removal failure probabilities. The present study also developed the wind margin assessment methodology that the margin was regarded as wind speed leading to the decay heat removal failure.