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Level 1 PRA for external vessel storage tank of Japan sodium-cooled fast reactor in scheduled refueling

通常燃料交換時のナトリウム冷却高速炉(JSFR)の炉外燃料貯蔵槽のレベル1PRA

山野 秀将; 鳴戸 健一*; 栗坂 健一; 西野 裕之; 岡野 靖

Yamano, Hidemasa; Naruto, Kenichi*; Kurisaka, Kenichi; Nishino, Hiroyuki; Okano, Yasushi

日本におけるナトリウム冷却高速炉では、使用済み燃料は炉心から炉外燃料貯蔵槽(EVST)に移送される。本論文では、日本の次期ナトリウム冷却高速炉システムのEVSTのPRAを実施することによって燃料破損に至る支配的な事故シーケンスの同定を記述する。設計情報に基づき、本研究では起因事象の同定、イベントツリー解析、フォルトツリー解析、人間信頼性解析、事故シーケンスの定量化を行った。この論文では、燃料損傷頻度は10$$^{-6}$$/年程度と評価された。2次系のナトリウム凍結を考慮することで、燃料損傷頻度は2倍増加した。支配的なシーケンスは、ダンパ開の共通原因故障及び待機系統の運転モードへの切り替えに関する人的過誤であった。また、重要度解析によりリスク重要度の高いものを示した。

Spent fuels are transferred from a reactor core to a spent fuel pool through an external vessel storage tank (EVST) filled with sodium in sodium-cooled fast reactors in Japan. This paper describes identification of dominant accident sequences leading to fuel failure by conducting probabilistic risk assessment for EVST designed for a next sodium-cooled fast reactor plant system in Japan to improve the EVST design. Based on the design information, this study has carried out identification of initiating events, event and fault tree analyses, human error probability analysis, and quantification of accident sequences. Fuel damage frequency of the EVST was evaluated approx. 10$$^{-6}$$ /year in this paper. By considering the secondary sodium freezing, the fuel damage frequency was twice increased. The dominant accident sequence resulted from the common cause failure of the damper opening and/or the human error for the switching from the stand-by to the operation mode in the three stand-by cooling circuits. The importance analyses have indicated high risk contributions.

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