Design of a portable backup shutdown system for the high temperature gas cooled reactor

高温ガス炉の可搬型予備停止装置の設計

濱本 真平  ; Ho, H. Q.   ; 飯垣 和彦 ; 後藤 実  ; 島崎 洋祐 ; 澤畑 洋明 ; 石塚 悦男   

Hamamoto, Shimpei; Ho, H. Q.; Iigaki, Kazuhiko; Goto, Minoru; Shimazaki, Yosuke; Sawahata, Hiroaki; Ishitsuka, Etsuo

2011年に発生した東日本大震災による福島第一原子力発電所事故の経験から、安全機能の機能喪失に備えることの重要性が明らかになった。事故時であっても機能を失わないように機器の堅牢性を高めることは有効であるが、機能喪失の可能性は残るため、事故を早期に収束させるためには、機能喪失に備えて代替手段を用意しておくことが重要となる。そこで本研究では、高温ガス炉の経済性を損なうことなく、停止機能喪失時の対策をより強固なものにするために、既設の停止装置の代替として可搬型予備停止装置を設計した。本装置は、電力が完全に失われた状態でも動作するように、可搬型で手動で設置することが可能である。また、技術的および費用対効果の観点から、本装置のための様々な中性子吸収材を検討した結果、他の材料と比較して、良好な中性子特性と高い入手性を示す窒化ホウ素を選択した。

The experience of Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant accident caused by the great earthquake that occurred in eastern Japan in 2011 showed the importance of preparing for the loss of function of the engineered safety features. Increasing the strength of equipment to prevent loss of function in an accident is effective, but the possibility of loss of function remains. Therefore, it is important to have an alternative to lost functions in order to put the accident under control early. Thus, this study designed an alternative shutdown system, namely a portable backup shutdown system (PBSS), to make countermeasures in the event of a loss of shutdown function more robust without impairing economic efficiency of the High Temperature Gas-cooled Reactor (HTGR). The PBSS is portable and capable of being installed manually so that it can operate in a total loss of off-site electricity. Various neutron absorber materials for the PBSS were also considered from the viewpoints of technical and cost-effective properties. As results of optimization, the boron nitride (BN) was selected as it shows a good neutronic property as well as a reasonable cost in comparison with other materials.