炉心損傷頻度（CDF ）は確率的リスク評価（PRA）で使用される用語であり、原子炉の炉心内の核燃料に重大な損傷を引き起こす事故の可能性を示します。[1] [2] [3]炉心損傷事故は、炉心内の燃料が重大な損傷を受けると適切な熱除去や安全な停止が妨げられ、原子炉メルトダウンにつながる可能性があるため、極めて深刻であると考えられています。[3] CDFに関する一部の情報源では、炉心損傷と炉心メルトダウンを同じものと見なしており、業界や国によって測定方法が異なります。そのため、CDF数値の主な価値は、システム内の炉心事故のリスクを管理することにあり、必ずしも大規模な統計を提供するものではありません。[3] [4]
原子力発電所における恒久的または一時的な変更の評価は、そのような変更がリスク基準の範囲内にあるかどうかを評価するために行われます。例えば、部品の交換中に炉心損傷の確率が高まる可能性がありますが、交換されなかったためにその部品が故障した場合、その確率はさらに高くなります。 [4]炉心損傷頻度や大規模早期放出頻度（LERF）などのリスク指標は、このような変更のリスク基準を決定します。
このリスク分析により、法律、安全マージン、パフォーマンス戦略に従って原子力発電所内のあらゆる変更を決定できるようになります。
欧州委員会が委託した2003年の調査では、「炉心損傷頻度は5×10⁻⁻（原子炉年あたり）が一般的である」と述べられており、言い換えれば、炉心損傷事故は2万炉年に1件発生することになる。[3]電力研究所が2008年に実施した調査では、米国の原子力産業における炉心損傷頻度は5万炉年に1回、つまり2× 10⁻⁻⁻と推定されている。[5]
世界中で稼働中の原子炉が 500 基あると仮定すると、上記の CDF の推定は、統計的には、2003 年の欧州委員会の推定平均事故率では 40 年ごとに世界のどこかで 1 件の炉心損傷事故が発生すると予測され、2008 年の電力研究所の推定平均事故率では 100 年ごとに発生すると予測されることを意味します。
国家資源保護協議会（NRDC）の2011年の報告書によると、世界中で582基の原子炉が約14,400原子炉年分の商用電力運転を経た。この582基のうち、11基が深刻な炉心損傷を被った。[6]この歴史的データに基づくと、1954年から2011年までの平均事故率は1,309原子炉年に1件（原子炉年当たり7.6 × 10 -4 CDF）となる。これらの事故のうち5件では、損傷が軽微であったため、原子炉は修理・再稼働された。
2011年に日本東海岸を襲った地震とそれに伴う15メートル以上の津波の際、福島第一原子力発電所では、設計基準を超える極端な条件により緊急炉心冷却システムが機能しなくなり、6基の原子炉のうち3基で炉心損傷を被った。つまり、福島原発は当初の設計で3.1メートル（10フィート）を超える津波を想定していなかった。[7]これらの原子炉はゼネラル・エレクトリック社の BWR-3およびBWR-4で、米国では一般的なマークI格納容器設計を採用していた。しかし、これらのタイプの原子炉はすべて、規制、個々の電力会社の好み、建設場所により設計が異なっている。1995年、サンディア国立研究所は、米国の個々のBWR-3およびBWR-4原子炉の炉心損傷頻度は10の-4乗から10の-7乗の間であると推定した。[8]
参照
参考文献
- ^ 「用語集 - 炉心損傷頻度」ワシントンD.C .：原子力規制委員会。 2008年11月29日閲覧。
- ^ 「PRAの定義」。確率論的リスク評価（PRA） .ワシントンD.C .：原子力規制委員会. 2007年11月28日. 2008年9月12日閲覧。
- ^ abcd Leurs, BA; RCN Wit (2003年1月). 「EU加盟国における環境に有害な支援措置」(PDF) . CE, 発行番号 03.7905.11. p. 137. 2012年10月27日時点のオリジナル(PDF)からアーカイブ。 2012年6月13日閲覧。
- ^ ab Curtis L. Smith (1998). 「原子力発電所の運転における条件付き炉心損傷確率の計算」(PDF) .アイダホ州アイダホフォールズ：アイダホ国立工学環境研究所. 2008年8月28日時点のオリジナル(PDF)からアーカイブ。 2008年11月29日閲覧。
- ^ ジョン・ガートナー、ケン・カナバン、ダグ・トゥルー（2008年2月）「リスク情報に基づく取り組みの安全性と運用上の利点」（PDF）電力研究所、pp.3、脚注3。2008年9月12日閲覧。
- ^ Thomas B. Cochran (2011年4月27日). 「部分炉心溶融事故の頻度の再評価」. 国立資源保護協議会. 2012年5月8日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2011年6月19日閲覧。
- ^ ジェームズ・M・アクトンとマーク・ヒブス（2012年3月）「なぜ福島原発事故は予防可能だったのか」（PDF）。カーネギー国際平和財団。2016年11月2日時点のオリジナルよりアーカイブ（PDF） 。 2016年9月4日閲覧。
- ^ スーザン・ディングマン (1995). 「IPE結果に基づくBWR3/4およびウェスティングハウス4ループプラントの炉心損傷頻度の見通し」(PDF) . 米国原子力規制委員会.
外部リンク
- USNRC用語集
- 国際材料・構造信頼性ジャーナル
