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論文

Consideration of decontamination model for severe accident consequence assessment

Silva, K.*; 岡本 孝司*; 石渡 祐樹*; 高原 省五; Promping, J.*

Journal of Nuclear Science and Technology, 52(11), p.1402 - 1416, 2015/11

 被引用回数:2 パーセンタイル:66.1(Nuclear Science & Technology)

A new decontamination model is formed to make further discussion based on realistic assumptions taking into account the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant accident. A sensitivity analysis using the elementary effects method is performed to identify parameters which have large influence on the cost per severe accident. We identify 25 important parameters, and fix most negligible parameters to their medians to form a simplified decontamination model. Calculations of the cost per severe accident with the simplified model and the full model are performed and compared. The differences of the results of the two models are not significant, which ensure the validity of the simplified model.

論文

Development of accident consequence assessment scheme using accident cost and consideration of decontamination model

Silva, K.*; 岡本 孝司*; 石渡 祐樹*; 高原 省五; Promping, J.*

Proceedings of 12th Probabilistic Safety Assessment and Management Conference (PSAM-12) (USB Flash Drive), 12 Pages, 2014/06

原子力事故の際の除染や移転などの各対策を適切な範囲と期間で実施し、対策の実施に伴う費用、健康影響及び社会的損害等を考慮して貨幣価値化した「事故コスト」を最小化することで、全体として最適な防護戦略を策定する必要がある。本研究では、このような最適化において重要なパラメータを決定するために、レベル3PSAコードOSCAARを用いて公衆の被ばく線量の空間分布を評価して、屋内退避、避難、移転、食物摂取制限、除染の各対策の導入線量をもとに対策の対象となる地域を特定し、実施に伴う費用を算出した。その結果、除染費用と移転費用が総費用のうちの大きな割合を占めた。除染費用の算出に係るパラメータを変動させて感度解析を実施してもこの傾向は変わらなかった。また、感度解析の結果、除染費用は特に除染廃棄物の単位処理費用と除染作業に従事可能な作業者数に対して大きく変動し、これらのパラメータを変動させることで事故コストに占める除染費用の割合も変化することが分かった。これらのパラメータは、事故後対策の策定における除染の最適化の際に着目すべきものであることを明らかにした。

論文

Cost per severe accident as an index for severe accident consequence assessment and its applications

Silva, K.*; 石渡 祐樹*; 高原 省五

Reliability Engineering & System Safety, 123, p.110 - 122, 2014/03

AA2012-0781.pdf:0.77MB

 被引用回数:8 パーセンタイル:47.82(Engineering, Industrial)

福島第一事故及びチェルノブイリ事故の経験をもとに、原子力発電所での過酷事故の影響を包括的に評価するためには、健康影響のほかに、経済的影響,社会的影響,環境への影響を事故の影響評価に含める必要があることが指摘されている。著者らは、このような包括的な評価のために過酷事故当たりのコストを提案した。同指標は、レベル2及び3PSAによる系統的な事故影響評価技術をもとに、公衆の被ばく線量や防護措置の範囲と期間などから計算することができる。本研究ではBWRモデルプラントでの内的及び外的事象に起因する過酷事故時のコストを評価した。除染による費用が事故時の支配的な影響要因であることが見いだされた。応用例として、防災対策の管理レベルを変化させて過酷事故あたりのコストが最小となるレベルの検討を行ったほか、同指標を用いてアクシデント・マネージメントによる事故影響の低減効果を評価した。

報告書

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。

論文

Estimation of cost per severe accident for improvement of accident protection and consequence mitigation strategies

Silva, K.*; 石渡 祐樹*; 高原 省五

Proceedings of Probabilistic Safety Assessment and Management Topical Conference; In light of the Fukushima Dai-ichi Accident (PSAM 2013) (USB Flash Drive), 10 Pages, 2013/04

原子力事故によってもたらされる多様な影響を経済価値に統合して事故影響を評価するとともに、その結果を用いて事故時の防護措置及び緩和方策の最適化を行う。レベル2PSAコードを用いて事故時のソースタームを評価した。この結果を入力として、レベル3PSAコードOSCAARを用いて事故による公衆の被ばく線量と被ばく人数を計算した。なお、諸影響の経済価値への換算においては、防護措置に要する費用、及び精神的損害に対する損害賠償の金額について、福島第一原子力発電所事故後の対応に関する知見を可能な限り利用した。また、防護措置に関するパラメータを変動させた場合に最終的に統合した経済価値の結果がどのくらい変動するか感度解析を実施した。発表では、感度解析の結果をもとに、事故後の防護措置の最適化に関する知見を報告する。

論文

Modification of severe accident consequence analysis calculation method of nuclear power plant and consideration of effect of discount rate

Silva, K.*; 石渡 祐樹*; 高原 省五

Proceedings of 2nd International Symposium on Technology for Sustainability (ISTS 2012) (USB Flash Drive), p.31 - 34, 2012/11

福島第一原子力発電所事故の発生は、現実に基づいた包括的な原子力発電所の過酷事故の影響分析の必要性を示唆している。先行研究で筆者らは、過酷事故による外部性コストを原子力発電所の過酷事故の影響分析の指標として紹介した。本研究では、より現実的な結果が得られるように、原子力機構の除染実証事業のデータ及び茨城県の土地利用データに基づいて除染コストの計算方法を改良し、人的資本法に代わり支払意志額(WTP)を使用して健康影響コストを見積もった。割引率の過酷事故の影響分析への影響を調べるために、割引率を0%, 1%, 3%, 5%で振って感度解析を実施した。割引率5%の場合でも過酷事故による外部性コストの内訳はほとんど評価せず、影響は極めて小さいことがわかった。

論文

Integration of direct/indirect influences of severe accidents for improvements of nuclear safety

Silva, K.*; 石渡 祐樹*; 高原 省五

Proceedings of 20th International Conference on Nuclear Engineering and the ASME 2012 Power Conference (ICONE-20 & POWER 2012) (DVD-ROM), 9 Pages, 2012/07

Integration of direct/indirect influences (hazards) of severe accidents as an index of broad risk is important for continuous improvement/optimization of nuclear safety. For that purpose, various influences of severe accidents are integrated into monetary value. The integrated influence in monetary value is called the "cost per severe accidents". The consequence analysis of severe accidents have been made of a postulated accident with source terms derived from a generic level 2 PSA. Internal and seismic events are considered as the initiating events. Sensitivity analyses are carried out to identify the dominant scenarios, dominant influences, and sensitive assumptions and parameters to the cost per accidents, per years or per kWh. Based on these findings, improvements of severe accident managements and emergency responses are recommended.

論文

Measurements of neutron capture cross section of $$^{237}$$Np for fast neutrons

原田 秀郎; 中村 詔司; 初川 雄一; 藤 暢輔; 木村 敦; 石渡 祐樹*; 安見 厚志*; 間渕 幸雄*; 仲川 勉*; 岡村 和夫*; et al.

Journal of Nuclear Science and Technology, 46(5), p.460 - 468, 2009/05

弥生炉の高速中性子を用い、約0.1mgの微量サンプルを用いて高速中性子の捕獲断面積を測定する技術を開発し、その有効性を高速中性子に対する$$^{237}$$Npの中性子捕獲断面積を測定することにより実証した。測定手法としては放射化法を適用し、中性子捕獲反応で生成する$$^{238}$$Npの生成量を、これからの崩壊$$gamma$$線をGe検出器で測定することにより測定した。モンテカルロ計算で得られた照射場の中性子束強度は、同時に照射したAuモニターの放射化量により校正した。核データライブラリーに収められている$$^{237}$$Npの中性子捕獲断面積のエネルギー依存性情報より、本測定で導出される中性子捕獲断面積及び対応する中性子エネルギーの代表点を求めた。この結果、0.214$$pm$$0.009MeVにおいて0.80$$pm$$0.04bという5%の精度での測定値を得た。この結果は、ENDF/B-VII.0の評価値と一致するが、JENDL-3.3のそれより15%、JENDL/AC-2008のそれよりも13%大きくなることを示した。

論文

Rationalization of the fuel integrity and transient criteria for the super LWR

山路 哲史*; 岡 芳明*; 石渡 祐樹*; Liu, J.*; 越塚 誠一*; 鈴木 元衛

Proceedings of 2005 International Congress on Advances in Nuclear Power Plants (ICAPP '05) (CD-ROM), 7 Pages, 2005/05

スーパー軽水炉、すなわち高温超臨界圧水炉(SCLWR-H)において燃料健全性を保証することは最も基本的な事項の一つである。SCLWR-Hのほとんどの異常過渡事象は、短時間持続するだけであり、燃料は炉心で照射された後交換される。本研究では、燃料棒の機械的損傷を被覆管の歪みによって代表させることが可能である事実に立脚し、燃料健全性に関する基準を合理的に設定した。新しく設計したステンレス被覆管の燃料棒では、被覆管の応力を緩和するため、及びペレットと被覆管のギャップ熱伝達を向上させるために加圧した。通常運転時及び異常過渡時における燃料健全性を原研のFEMAXI-6コードを用いて評価した。

口頭

放射化法による高速中性子捕獲断面積の研究

中村 詔司; 藤 暢輔; 木村 敦; 初川 雄一; 原田 秀郎; 石渡 祐樹*; 斉藤 勲*; 安見 厚志*; 間渕 幸雄*; 仲川 勉*; et al.

no journal, , 

放射性廃棄物核種の高速中性子捕獲断面積を系統的に整備することを目的とし、東京大学弥生炉を用いてAl, Fe, In, Ti等の安定核種を照射して、照射位置における高速中性子スペクトルに対する反応率を調べた。また、$$^{48}$$Ti, $$^{47}$$Ti, $$^{46}$$Ti等の安定核種を例にして、その高速中性子捕獲断面積(核分裂スペクトル平均断面積)の測定を行った。本発表では、実験の詳細について報告するとともに、過去の実験値・評価値と比較し、議論する。

口頭

$$^{237}$$Npの高速中性子捕獲断面積測定

原田 秀郎; 中村 詔司; 初川 雄一; 藤 暢輔; 木村 敦; 石渡 祐樹*; 安見 厚志*; 間渕 幸雄*; 仲川 勉*; 岡 芳明*

no journal, , 

弥生炉の高速中性子場で$$^{237}$$Npを照射し、$$^{238}$$Npの生成量をGe検出器で測定することにより、$$^{237}$$Npの高速中性子に対する中性子捕獲反応率を導出した。中性子束のモニターには、Auを用いた。高速炉スペクトルを用いた測定手法の有効性、及び得られた結果と従来の測定値・評価値との比較を議論した。放射化法を適用することにより、微量なサンプル量で放射性核種の高速中性子捕獲反応率が導出可能であることを実証した。測定で得られた反応率は、高速中性子領域での中性子捕獲断面積評価値の検証に役立つことを示した。

口頭

$$^{99}$$Tcの高速中性子捕獲断面積の測定

中村 詔司; 初川 雄一; 藤 暢輔; 木村 敦; 原田 秀郎; 石渡 祐樹*; 安見 厚志*; 仲川 勉*; 間渕 幸雄*; 斉藤 勲*; et al.

no journal, , 

高速中性子スペクトルを用いた断面積測定手法を短寿命核種へ適用し、高速中性子捕獲断面積測定手法の適用範囲を拡大した。弥生炉の高速中性子場にて、気送管設備を用いて$$^{99}$$Tc試料を照射した。短半減期の生成核$$^{100}$$Tcからの$$gamma$$線を迅速に計測し、$$^{100}$$Tcの生成量を求めた。$$^{100}$$Tcの生成量と用意した$$^{99}$$Tc試料の量から反応率を求めた。Tcの反応率分布は、中性子エネルギー約100keVに高い感度を持つことがわかった。このエネルギー点における$$^{99}$$Tcの高速中性子捕獲断面積を測定することができた。

口頭

$$^{237}$$Npの高速中性子捕獲断面積の測定,2; 弥生炉Gzホールでの照射

中村 詔司; 初川 雄一; 藤 暢輔; 木村 敦; 原田 秀郎; 石渡 祐樹*; 安見 厚志*; 仲川 勉*; 間渕 幸雄*; 斉藤 勲*; et al.

no journal, , 

弥生炉の高速中性子場(Gz)で$$^{237}$$Np試料を照射し、放射化法により高速中性子捕獲断面積を求めた。生成核$$^{238}$$Npからの$$gamma$$線を計測し、その収量から$$^{238}$$Npの生成量を求めた。金箔を用いて照射位置における中性子束をモニタした。今回得られたエネルギー代表点での断面積は、JENDL-3.3のものより15%ほど大きく、ENDF-BVII.0を支持することがわかった。これにより、異なる中性子スペクトルを用いることにより、反応率分布のエネルギー代表点を変えて、そのエネルギーでの高速中性子捕獲断面積を導出することができることが示せた。

口頭

Current status of research and development of supercritical water cooled fast reactor (super fast reactor) in Japan

中塚 亨; 岡 芳明*; 石渡 祐樹*; 奥村 啓介; 長崎 晋也*; 手塚 健一*; 森 英夫*; 江里 幸一郎; 赤坂 尚昭; 中園 祥央*; et al.

no journal, , 

圧力容器型の超臨界圧水冷却炉は、1989年より東京大学で研究開発が進められてきており、現在、第4世代炉の一つとして、日本,欧州及び他の国で実用化に向けた研究が行われている。東京大学の概念は、熱中性子炉は「スーパー軽水炉」,高速炉は「スーパー高速炉」と呼ばれている。高速炉は、熱中性子炉と同じプラントシステムで実現可能と期待されている。経済的な高速炉体系を開発することを目的として、「スーパー高速炉」の研究プロジェクトが2005年12月から2010年3月まで東京大学を代表機関として進められ、九州大学,原子力機構,東京電力がこのプロジェクトに参加した。このプロジェクトは、(1)スーパー高速炉の概念の構築,(2)伝熱流動実験,(3)材料開発の3つからなる。本論文では、このプロジェクトで得られた成果の概要を紹介する。具体的には、(1)では東京大学による炉心核熱結合解析やシステム解析等の結果、(2)では九州大学による模擬流体を用いた熱流動実験、原子力機構による超臨界圧水を用いた熱流動実験と3次元解析コード開発の結果、また、(3)では東京大学・原子力機構によるクリープ試験,腐食試験等の材料基礎研究の結果について報告する。

口頭

$$^{129}$$Iの高速中性子捕獲断面積の測定

中村 詔司; 藤 暢輔; 初川 雄一; 木村 敦; 原田 秀郎; 安見 厚志*; 仲川 勉*; 間渕 幸雄*; 斉藤 勲*; 石渡 祐樹*

no journal, , 

弥生炉の高速中性子場(Gyホール)で$$^{129}$$I試料を照射し、放射化法により高速中性子捕獲断面積を求めた。生成核$$^{130}$$Iからの$$gamma$$線を計測し、その収量から$$^{130}$$Iの生成量を求めた。金箔を$$^{129}$$I試料と一緒に照射し、照射位置における中性子束をモニタした。$$^{130}$$Iの生成量とAu箔による中性子束の情報から、反応率分布のエネルギー代表点における高速中性子捕獲断面積を導出した。得られた結果から、評価値JENDL-4, ENDF/B-VIIともに10数%程、過大評価されている可能性を見いだした。

口頭

樹脂-充填剤系の中性子小角散乱による構造解析

山口 大輔; 小泉 智; 小島 均*; 磯山 亮*; 石渡 恭之*; 児玉 弘人*; 武田 久徳*; 蕗田 仁*; 高嶋 良行*

no journal, , 

樹脂の高機能化及び高付加価値化を図るために充填剤を混合し複合化した材料のナノ構造を中性子小角散乱により調べた。充填剤の分散状態をより正確に把握し、精密に制御するための構造評価の手法としてTEM, SEM, AFMなどの顕微鏡観察は非常に強力な手法であるが、顕微鏡法だけですべてが理解できるとは言い難い。顕微鏡法と相補性をなす構造評価法の一つとして中性子小角散乱法を用いた。本手法により、顕微鏡では捉え難い、3次元空間内における物体の連続性や大きさ等の分布に関する統計的知見を明らかにした。発表ではポリプロピレン樹脂中にタルクと酸化チタンの2種類の充填剤を分散させたナノコンポジット材料において、充填剤の濃度の違いによって、散乱強度の波数に対するベキ指数が顕著に変化することを見いだした一方で、充填剤の粒径の分布でもその散乱挙動をよく説明できることが明らかになったので、両方の解析の比較検討を行った。

口頭

原子力発電の過酷事故リスクの外部コストへの換算方法とリスク低減への活用方法に関する研究

Silva, K.*; 石渡 祐樹*; 高原 省五

no journal, , 

過酷事故のさまざまな影響を外部性コストに換算する方法を検討した。モデルプラントを対象として複数の事故シーケンスに対する外部性コストを試算し、外部性コストに対して感度が高いパラメータを抽出した。また、活用例として外部性コストを最小とする防護対策の規模や期間について検討した。

口頭

Introduction of external cost regarding severe accident as an index of nuclear power plant risk and its relationship with sourceterm

Silva, K.*; 石渡 祐樹*; 高原 省五

no journal, , 

原子力発電所の過酷事故時における社会的影響の評価指標として外部性コストの利用可能性を検討した。BWR-5(1100MWe)に対して、内的事象及び外部事象(地震)を起因事象とする事故シナリオについて、レベル2 PSAの結果からソースタームを引用し、レベル3 PSAを用いてオフサイトにおける放射性物質の沈着量及び公衆の被ばく線量を計算するとともに、防災対策の実施範囲や対象人数を算出した。この結果をもとに、人的損失と経済的損失、並びに対策経費を評価し、外部性コストを算出した。施設内における緩和設備が社会的影響に及ぼす効果を評価する場合には汚染面積等が有用であるが、オフサイトにおける防災対策の効果まで含めて社会的影響の変動を評価する場合には外部性コストが有用であることを示すことができた。

口頭

Consideration of decontamination cost calculation model for severe accident consequence assessment indexed by cost per severe accident

Silva, K.*; 岡本 孝司*; 石渡 祐樹*; 高原 省五; Promping, J.*

no journal, , 

Decontamination cost calculation model is developed to enable detailed discussion on decontamination cost which is an important component of cost per severe accident. A sensitivity analysis is also performed in order to identify parameters that contribute significantly to cost per severe accident which would enable further improvement of the model for estimating decontamination cost adequately. The analysis showed that waste-related parameters, dose for setting decontamination target area, the number of workers that can involve in decontamination work, and fractions for adopting particular decontamination techniques in particular land use types are more influential than other decontamination-related parameters to the cost per severe accident.

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