Internal event level-1 PRA for sodium-cooled fast reactor considering safety measures of defense-in-depth level 1 to 3

西野 裕之; 栗坂 健一; 鳴戸 健一*; 権代 陽嗣; 山本 雅也; 山野 秀将

Proceedings of Asian Symposium on Risk Assessment and Management 2020 (ASRAM 2020) (Internet), 12 Pages, 2020/11

本研究の目的は、深層防護レベル1-3までの安全対策だけを想定した上で炉心損傷を導く事故シーケンスの発生頻度を評価することである。この目的のために、高速炉の安全対策を深層防護レベル1-3、及びレベル4に分けた。この深層防護レベル1-3は、(1)主炉停止系、(2)主冷却系と補助系の2重バウンダリによる原子炉容器内の液位保持、(3)強制循環による崩壊熱除去に関するものである。本研究は事故シーケンスを典型的なSFR特有のグループと全交流動力電源喪失(SBO)に分けた。SFR特有のグループとは、炉心流量喪失時原子炉停止機能喪失,過出力時原子炉停止機能喪失,除熱源喪失時原子炉停止機能喪失,原子炉液位喪失,崩壊熱除去機能喪失(PLOHS)である。これらの事故シーケンスグループの発生頻度を定量化した。結果、PLOHSの発生頻度は1.0E-4のオーダーであった。SBOを除いた状態におけるPLOHSは、全事故シーケンスグループの発生頻度の80%以上の割合を占め、最も支配的な寄与を示していた。支配的な事故シーケンスは、外部電源喪失の起因事象発生後に主冷却系のポンプが共通原因故障で機能喪失し、補助冷却系の起動にも失敗する事故シーケンスであった。SBO時に発生するPLOHSは2番目に支配的な事故シーケンスグループであり、全事故シーケンスグループの発生頻度の15%以上の割合を占めていた。その他の事故シーケンスグループの発生頻度の寄与率はそれぞれ約1%であった。

ジルコニウム合金の高温ナトリウムとの共存性

古川 智弘; 加藤 章一; 前田 茂貴; 山本 雅也; 関根 隆; 伊藤 主税

JAEA-Research 2011-039, 20 Pages, 2012/02

JAEA-Research-2011-039.pdf:3.4MB

高速実験炉「常陽」では、炉心平均燃焼度のさらなる向上を目指して、ドライバー燃料領域の周囲に、ジルコニウム(Zr)合金製反射体を適用することが計画されている。本研究では、「常陽」の冷却材であるナトリウム(Na)中におけるZr合金の耐食性の評価を目的として、高温Na中における腐食特性及び機械的強度に及ぼすNa環境の影響を調べた。Na中浸漬試験は、2種類のZr合金を対象に、500C及び650Cの停留及び流動Na中にて実施し、腐食評価の指標となる重量変化量の測定及び金属組織観察を行った。また、同浸漬材料について、大気中でNa浸漬温度と同一温度条件下で引張試験を実施し、浸漬後の強度特性を調べた。

Reduction in degree of absorber-cladding mechanical interaction by shroud tube in control rods for the fast reactor

堂野前 貴子; 勝山 幸三; 舘 義昭; 前田 宏治; 山本 雅也; 曽我 知則

Journal of Nuclear Science and Technology, 48(4), p.580 - 584, 2011/04

https://doi.org/10.3327/jnst.48.580

長寿命制御棒開発における課題のひとつとして吸収材-被覆管機械的相互作用(ACMI)がある。高速実験炉「常陽」での制御棒寿命は、吸収材料である炭化ホウ素ペレット(BC)のスエリングとリロケーションによって引き起こされるACMIによって制限されている。そこで、このACMI抑制のためにBCペレットと被覆管の間のギャップにシュラウド管を挿入した。さらに、ペレット温度を下げるために、ナトリウムをボンド材として採用した。これらの改良の結果、「常陽」制御棒寿命はこれまでの2倍と評価された。本論文では、これらに関する照射後試験結果を報告する。

高速実験炉「常陽」臨界30周年記念報告会及び技術講演会

仲井 悟; 青山 卓史; 伊藤 主税; 山本 雅也; 飯島 稔; 長沖 吉弘; 小林 淳子; 小野田 雄一; 大釜 和也; 上羽 智之; et al.

高速実験炉「常陽」臨界30周年記念報告会及び技術講演会, 154 Pages, 2008/06

「常陽」臨界30周年を機に、平成19年6月6日、約600人の参加を得て技術講演会, 記念報告会, 施設見学会等を開催した。技術講演会では、日仏米3か国の原子力開発の現状と今後の高速増殖炉開発における「常陽」への期待が表明された。また、記念報告会では、来賓からご祝辞をいただくとともに、ランドマーク賞授与式、神津カンナ氏の講演、地域との共生への取り組みに関する地元大洗町及び原子力機構の報告などがなされた。

地質環境の不確実性評価技術の基礎研究(概要版)

井尻 裕二*; 服部 弘通*; 鈴木 俊一*; 大石 雅也*; 窪田 茂*; 安達 哲也*; 山本 卓也*; 五十嵐 孝文*; 杉原 豊*

JNC TJ8400 2001-009, 41 Pages, 2001/03

JNC-TJ8400-2001-009.pdf:6.69MB

高レベル放射性廃棄物地層処分の性能評価においては、地質環境の不確実性の影響を評価することが非常に重要な課題となっている。地質環境の不確実性には、調査試験により得られたデータに伴う不確実性と安全評価に用いる水理地質構造モデルに伴う不確実性がある。本研究では、今後サイト特性調査が進められる幌延の深地層研究所をモデルケースとしてデータ不確実性およびモデル不確実性を低減するためのサイト特性調査の合理化手法を開発するとともに、既に地上からの調査が進められている東濃の超深地層研究所をモデルケースとしてモデル不確実性を低減するためのモデル化手法を確立することを目的とする。幌延の深地層研究所を対象として実施するサイト特性調査の合理化手法の開発においては、調査の各段階における情報に基づいて概念モデルを構築し、概念モデルおよびデータの不確実性を考慮した感度解析を実施して、性能評価結果に対する感度が大きい項目(概念モデルおよびパラメータ)を同定する。この結果に基づいて、概念モデルの不確実性の感度が大きい場合には概念モデルを特定する調査を行い、データの不確実性の感度が大きい場合にはそのパラメータを優先的に取得する調査試験を実施する。このように、性能評価結果に対する感度が大きい項目を優先的に次の調査試験に反映させる調査試験計画の合理化手法を開発する。今年度は基礎研究として、サイト特性調査の合理化の概念を示すとともに、深地層研究施設周辺地域の地形地質情報に基づいて予備的概念モデルを構築し、次年度以降に実施する感度解析に供するパラメータの不確実性について検討を行った。東濃の超深地層研究所を対象として実施するモデル化手法の確立においては、モデルの不確実性に関する検討事例を調査するとともに、東濃で取得されたデータをモデル化の観点から検討した。

寿命プラント照射損傷管理技術に関する研究開発,2; 実炉組合照射(JRR-3常陽)及びホット施設(WASTEF, JMTR-HL, MMF, FMF)作業の計画と実施

松井 義典; 鍋谷 栄昭; 楠 剛; 高橋 広幸; 相沢 雅夫; 仲田 祐仁; 沼田 正美; 宇佐美 浩二; 遠藤 慎也; 伊藤 和寛; et al.

no journal, , 

「長寿命プラント照射損傷管理技術に関する研究開発」の研究の中で、研究炉「JRR-3」及び高速実験炉「常陽」の両炉を用いて、各原子炉の特徴を活かした単独照射材及び相互の組合せ照射材を得るため、東海,大洗のホット試験施設を含めた計画及びH18年度の実施分について報告する。

リグを再利用したシャトル照射による「常陽」照射試験効率の改善,1; 計画と実績

板垣 亘; 北村 了一; 山本 雅也; 阿部 和幸

no journal, , 

「常陽」では、照射試験コストの低減,照射開始までの期間短縮等、照射試験の効率化を図ることを目的として、照射リグを再利用して複数回の照射試験で照射するシャトル照射技術の開発を進めてきた。シャトル照射の実施にあたっては、分解・再組立が可能な照射リグの構造設計,遠隔操作・汚染管理を考慮した照射リグ移送ルートの整備,許認可及び品質管理・品質保証の手法の確立が必要となる。「常陽」及びFMFでは、燃料・材料の照射試験を通じて、これらの技術開発を段階的に実施し、照射リグSMIR-27を用いた材料照射試験において、シャトル照射技術を完成させた。SMIR-27照射試験では、照射リグを再利用したことにより、従来の照射試験と比較して、製作コストは約1/3,照射試験の準備期間は約1/2,放射性廃棄物発生量は1/4以下となり、照射試験の効率を大幅に改善することができた。今後、本技術を活用していくことにより、高速炉の燃料・材料開発のみならず、「常陽」の外部利用の拡大にも貢献できる。

高速炉用水素化物中性子吸収材の開発,8; 高速実験炉「常陽」を用いた照射試験計画の概要と中間報告

伊藤 和寛; 山本 雅也; 前田 宏治; 赤坂 尚昭; 原田 晃男; 小無 健司*

no journal, , 

「水素化物中性子吸収材を用いた革新的高速炉炉心に関する研究開発」の一環として、高速実験炉「常陽」を用いた水素化物中性子吸収材及び水素透過防止用コーティングを施した被覆管材料の照射試験を実施した。本報告では、照射試験計画の概要とこれまでに得られた結果を速報する。

高速炉制御棒の長寿命化,1; 高速炉用制御棒の開発と「常陽」での照射試験

曽我 知則; 山本 雅也; 関根 隆; 青山 卓史

no journal, , 

高速炉制御棒は、通常ステンレス鋼被覆管内に中性子吸収体の炭化ほう素(BC)ペレットを装填して制御要素とし、これを束ねた構造である。「常陽」制御棒寿命は、BCペレットのリロケーション及びスエリングに起因する吸収材-被覆管の機械的相互作用(ACMI)によって、約4010cap/cmに制限されていた。高速炉制御棒開発の一環として、この問題を解決し、「常陽」制御棒の長寿命化を図るため、シュラウド管を装着したNaボンド型制御棒の開発に取り組んできた。Naボンド型制御棒は、MK-III炉心第1サイクルから使用を開始し、従来の約2.5倍となる燃焼度約10010cap/cmを達成した。

レベル1 PSAによる高速実験炉「常陽」の確率論的安全評価

川原 啓孝; 井関 淳; 山崎 学; 山本 雅也; 高松 操; 石川 宏樹; 栗坂 健一; 青山 卓史

no journal, , 

高速増殖炉のPSA手法標準化のための技術基盤整備に資するため、高速実験炉「常陽」を対象としたレベル1PSAを行い、出力運転時における内的事象に起因して炉心損傷に至る事故シーケンスを同定し、炉心損傷頻度を定量化した。本研究の結果、「常陽」における炉心損傷頻度は5.010/炉年であり、IAEA INSAG-12に記載されている炉心損傷頻度の目標値である10/炉年(既設炉に対して)及び10/炉年(新設炉に対して)を下回ることを確認した。得られた炉心損傷に至る事故シーケンス及びその発生頻度の定量結果等は、高速炉のPSA実践例として貴重な技術基盤となるものと期待される。