Numerical simulation technologies for safety evaluation in plant lifecycle optimization method, ARKADIA for advanced reactors

革新炉プラントライフサイクル最適化手法ARKADIAにおける安全性評価のための数値シミュレーション技術

内堀 昭寛 ; 堂田 哲広  ; 青柳 光裕 ; 曽根原 正晃 ; 曽我部 丞司 ; 岡野 靖; 高田 孝*; 田中 正暁  ; 江沼 康弘  ; 若井 隆純 ; 浅山 泰 ; 大島 宏之

Uchibori, Akihiro; Doda, Norihiro; Aoyagi, Mitsuhiro; Sonehara, Masateru; Sogabe, Joji; Okano, Yasushi; Takata, Takashi*; Tanaka, Masaaki; Enuma, Yasuhiro; Wakai, Takashi; Asayama, Tai; Ohshima, Hiroyuki

ナトリウム冷却高速炉に代表される革新炉に対し、安全性評価やそれに基づく設計最適化を自動で行うARKADIAを開発している。通常運転もしくは設計基準事象の範囲で設計最適化を行うARKADIA-Designについては、核特性-熱流動-炉心変形のマルチレベル連成解析手法等を中心技術として開発し、その基本的機能を確認した。シビアアクシデントまで含む範囲で安全性評価を行うARKADIA-Safetyの基盤技術として、炉内/炉外事象一貫解析手法の整備を進め、仮想的なシビアアクシデント事象を解析することで基本的機能を確認した。また、炉外事象に対する解析モデルの高度化、設計最適解の探索工程を合理化するAI技術の開発に着手した。

The ARKAIDA has been developed to realize automatic optimization of plant design from safety evaluation for the advanced reactors represented by a sodium-cooled fast reactor. ARKADIA-Design offers functions to support design optimization both in normal operating conditions and design basis events. The multi-level simulation approach by the coupled analysis such as neutronics, core deformation, core thermal hydraulics was developed as one of the main technologies. On the other hand, ARKAIDA-Safety aims for safety evaluation considering severe accidents. As a key technology, the numerical methods for in- and ex-vessel coupled phenomena during severe accidents in sodium-cooled fast reactors were tested through a hypothetical severe accident event. Improvement of the ex-vessel model and development of the AI technology to find best design solution have been started.