Security by facility design for sabotage protection

鈴木 美寿; 出町 和之*

Journal of Nuclear Science and Technology, 55(5), p.559 - 567, 2018/05

https://doi.org/10.1080/00223131.2017.1417170

原子力発電所におけるサボタージュ防護の為の施設設計について調べ、サボタージュリスク低減に向けた被害対応を目的とした設計変更の効果について、枢要区域特定手法を用いて示した。全電源喪失に繋がる外部電源喪失事象を、その後の評価の為に、典型的なサボタージュシナリオであると仮定した。本研究では、ターゲットセット(枢要区域)の脆弱性を、その物への接近性、その物の物理的な分布性、及び(施設者の被害対応に対する)敵対者の妨害の積で表されると仮定した。敵対者が制圧されるまでに、敵対者からの妨害がある場合は、被害対応の為に予め組み込まれた対応策は非常に重要である。核物質防護システムだけでなく、構造・設備・機器に対する施設設計が、効果的で効率的なサボタージュ防護の為に重要や役割を担うことが確認された。原子力発電所について、非効率で無駄な手戻り作業を避ける為に、安全とセキュリティとのインターフェースを考慮しつつ、原子力発電所建設の初期の段階で、セキュリティの為の施設設計アプローチを採用することが重要である。

国際原子力機関原子力エネルギーマネジメントスクールの開催; 2012年

大釜 和也; 安藤 葉子; 山口 美佳; 生田 優子; 篠原 伸夫; 村上 博幸; 山下 清信; 上坂 充*; 出町 和之*; 小宮山 涼一*; et al.

JAEA-Review 2013-004, 76 Pages, 2013/05

JAEA-Review-2013-004.pdf:13.53MB

日本原子力研究開発機構(以下、原子力機構)は、原子力人材育成ネットワーク、東京大学及び日本原子力産業協会とともに、日本がアジアの原子力人材育成の中核となることを目指し、IAEAの原子力エネルギーマネジメントスクールを我が国に招致した。同スクールにおいては、IAEAの専門家を講師とした講義のほか、多くの日本人専門家の協力を得て、福島第一原子力発電所事故の教訓、日本の原子力分野における経験・技術の紹介などを含む独自性のある講義や施設見学を提供した。このスクールの開催を通して、我が国の若手人材の国際化及び新規原子力導入国等の人材育成へ寄与することができた。また、我が国とIAEAとの協力関係の促進に資することができた。加えて、我が国初となる本スクールの開催により、省庁,大学,メーカ,電力,研究開発機関が一体となって協力しあったことにより、国内の原子力人材ネットワークの協力関係の強化を行うことができた。本報告では、今後の我が国による国内外の国際原子力人材の育成事業の効果的実施に資するため、本スクールの準備、開催状況及び評価について述べる。

鉄鋼材料におけるき裂発生以前の疲労損傷検出技術の研究; 平成12年度先行基礎工学分野に関する研究協力研究報告書

出町 和之*; 宮 健三

JNC TN9400 2001-066, 21 Pages, 2001/03

JNC-TN9400-2001-066.pdf:0.55MB

機器の安全性を維持しその寿命を正しく推定するためには、構造物中に存在する欠陥を定量的に評価する必要がある。現在、き裂を対象として様々な非破壊検査手法が適用されているが、機器の安全性をより一層高めるためには、き裂発生前における材料劣化の診断技術の確立がぜひとも必要である。我々は、劣化程度のパラメータとして材料の磁気的物理量に注目した。なぜならば、き裂の発生は局所的な応力集中によって起こると考えられ、塑性変形に対してもっとも敏感な物理量のひとつが磁気的物理量であるからである。昨年度、陳らによって、応力の負荷による漏洩磁場変化に関する研究が行われた。対象はSUS304ステンレス鋼である。これらの実験などにより、塑性変形と漏洩磁場変化の間に関係が存在することが示された。漏洩磁場測定結果から試験片内部磁化分布を逆解析するために、新しくニューラルネットワークを用いた手法を開発した。測定結果から試験片内部の磁化分布を逆解析した結果、き裂先端付近で大きく磁化している。また、この逆解析結果から求めた磁束密度分布と測定結果は良く一致しており、逆解析結果が妥当であることがわかった。最後に、漏洩磁場から試験片内部の磁化率分布を逆解析する手法を開発した。先に述べた磁化分布逆解析手法により劣化部分の相対的評価は可能であるが、磁化は外部磁場の影響を受けるため、劣化量の絶対的評価は難しい。そこで初透磁率の逆解析を試みた。本文中に、シミュレーションデータについて行われた逆解析結果を示す。以上の研究により、漏洩磁場測定によるき裂発生以前における非破壊劣化診断の可能性が示された。

安全とセキュリティのインターフェース,2; VAIとセキュリティ起因の重大事故

鈴木 美寿; 出町 和之*

no journal, , 

Safety-Security(SS)検討会においては、安全とセキュリティのインターフェースについて検討を進めている。本発表では、PRAと比較した枢要区域特定手法(VAI)の応用事例及びセキュリティに起因する重大事故時のフェーズ解析について報告する。

原子炉構造レジリエンスを向上させる破損の拡大抑制技術の開発,4; 原子炉構造レジリエンスの可視化手法

桑原 悠士*; 出町 和之*; Chen, S.*; 西野 裕之; 小野田 雄一

no journal, , 

本研究ではレジリエンス指標に破壊制御による破損抑制効果も加えた改良を目標に、令和2年度は、高速炉において破壊制御の効果が顕著な事故シーケンスのイベントツリー(ET)およびフォルトツリー(FT)を構築するとともに、システムを構成する機器・構造物の故障・破損確率及びフラジリティを調査した。

原子炉構造レジリエンスの可視化手法

桑原 悠士*; 出町 和之*; 笠原 直人*; Chen, S.*; 西野 裕之; 小野田 雄一; 栗坂 健一

no journal, , 

原子力プラントの安全機能回復性能の定量的評価の実施、ならびに最終的に重大事故が発生するかどうか(必要最小限の安全機能がタイムリミット以内に復旧できるか)を評価するため、単に確率を評価するだけでなく、事故シナリオにしたがって時系列にアクシデントマネジメントをシミュレートする手法を開発している。本発表では、必要最小限の安全機能がタイムリミット以内に復旧できるかを評価する手法の開発について、ならびに、その手法の手順及び管理の例を取り扱う。

設計想定を超える事象に対する構造強度分野からの新しいアプローチ

笠原 直人*; 出町 和之*; 佐藤 拓哉*; 一宮 正和*; 若井 隆純; 山野 秀将; 中村 いずみ*

no journal, , 

構造強度の分野における従来の目的は、設計基準事故(DBE)への損傷を防ぐことであった。設計基準事故を超える場合(BDBE)は、損傷が発生することを前提として、安全性への影響を軽減する必要がある。われわれは、安全性への影響が小さい破壊による荷重を低減することにより、影響の大きい破壊モードへの影響を抑制する緩和方法を提案している。個々の機器の研究成果を紹介するとともに、機器を構成する系統全体に適用範囲を広げ、プラントの安全性向上に貢献する新たなアプローチを提案する。

原子炉構造レジリエンスを向上させる破損の拡大抑制技術の開発,8; 過大地震時のレジリエンス向上策の有効性評価技術

西野 裕之; 小野田 雄一; 栗坂 健一; 山野 秀将; 出町 和之*

no journal, , 

過大地震時のレジリエンス向上策の有効性評価のため、炉停止後の除熱機能喪失事象(LOHRS)を対象とし、その事象を防止する対策として耐震裕度の向上などのレジリエンス向上策を想定し、炉心損傷頻度を計算した。レジリエンス向上策の導入前後の炉心損傷頻度の比較から低減効果を見積った。

原子炉構造レジリエンスを向上させる破損の拡大抑制技術の開発,6; 破壊制御技術による効果のレジリエンス指標への取り込み

出町 和之*; 桑原 悠士*; Chen, S.*; 笠原 直人*; 西野 裕之; 小野田 雄一; 栗坂 健一

no journal, , 

原子力分野におけるレジリエンスの重要な代表例が、設計想定を超える事態に対する原子力プラントの対応能力である。この能力を簡易定量的に評価することを目的とし、提案・開発したのが「レジリエンス指標」である。この手法はAM策の一連の措置に関して所要時間や対応裕度をそれらの累積(積み上げ)を考慮しながら定量評価して陽に明示することに特色があり、AM策や保全活動の変更等による対応裕度への影響を評価することが出来る。一方、破壊制御とは破壊現象の積極的な制御のことである。これを原子炉構造に導入することで、安全上重要な機器構造物の事故時の機能低下を抑制できるとともに回復能力も高まりレジリエンス性の向上が期待できる。本研究では、破壊制御によるレジリエンス性向上、すなわち安全機能低下抑制能力と回復能力の向上の可視化のため、レジリエンス指標を改良することを目的とし、このためにモンテカルロ法を導入した。