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Development of a PRA methodology that takes into account the interaction between the internal and external components of a nuclear power plant.

Research Project

Project/Area Number 19K04932
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 25020:Safety engineering-related
Research InstitutionTokyo City University

Principal Investigator

Muta Hitoshi  東京都市大学, 理工学部, 准教授 (20710297)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 大鳥 靖樹  東京都市大学, 理工学部, 教授 (60371431)
竹澤 宏樹  長岡技術科学大学, 工学研究科, 准教授 (20756712)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Keywords原子力関連施設 / 深層防護 / 避難行動リスク / PRA / STAMP/STPA / プロセスシミュレーション / エージェントモデル / 原子力施設周辺住民リスク / 避難行動シミュレーション / 重大事故 / 住民避難リスク / シビアアクシデント対策 / 緊急時対策 / マルチレイヤモデル / フィードバック / 相互作用 / リスク評価 / 確率論的リスク評価 / 複合事象 / 動的解析 / 相関性
Outline of Research at the Start

本研究で検討対象とするポイントは,① 余震を含む地震や津波等の外的事象の同時発生モデルの開発,② 原子力プラントを取り巻く周辺環境(E)やインフラ(I)の論理モデル化,③ 構築物(S),システム(S),機器(C),人間系(H),周辺環境(E),インフラ(I)における相互作用のモデル化,④ ①~③の論理モデルをベースとした複数基立地サイト・複数プラントの事故シーケンス解析モデルの構築,⑤ ①~③の論理モデルをベースとしたリスクの時間変化の数学的な記述(動的解析モデルの開発)5点である.

Outline of Final Research Achievements

Given the characteristics of level 4 and level 5 accidents and countermeasures in seismically vulnerable nuclear facilities, conventional PRA methods are not sufficient. Therefore, a basic design of a risk assessment method that enables the analysis of accidents and countermeasures at levels 4 and 5 was carried out by combining the conventional PRA method, the STAMP/STPA method and process simulation. A framework for the assessment of radiation doses during evacuation actions was also investigated by superimposing the analysis of the behaviour of radioactive material along a time series and the simulation of the evacuation of the population.
In addition, an evacuation behaviour simulation system was constructed to assess the risk of evacuation behaviour of residents in the vicinity of nuclear facilities in the event of a major accident, thus laying the foundation for a risk assessment method that integrates the entire risk assessment system.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

深層防護第4層及び第5層の喪失に相当する原子力関連施設の事故時を想定した際に,周辺住民の安全を確保するための避難行動等の防災行動は非常に重要であるが,現状,原子力関連施設内外の状況を考慮した避難行動中のリスクを評価する枠組みは存在しない.事故時の避難計画の策定においては避難行動中のリスクを明確にする必要があり,本研究の目的はまさにこの点にある.
また,本研究は,避難計画の策定以外にも,避難行動中のリスクの明確化により,ステークホルダー間のリスクコミュニケーションに不可欠の要素である,周辺住民が考えるリスク,即ち自身が被る可能性のある被害を明確に扱うことを可能にするという意義を併せ持っている.

Report

(6 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (12 results)

All 2023 2022 2021 2020 2019

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (11 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results)

  • [Journal Article] Development of interaction model on the risk assessment method for nuclear facilities using a system model with a multi-layer structure2021

    • Author(s)
      Kenji Mori, Hitoshi Muta & Yasuki Ohtori
    • Journal Title

      Journal of Nuclear Science and Technology

      Volume: 58 Issue: 5 Pages: 542-566

    • DOI

      10.1080/00223131.2020.1845838

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 原子力災害時の住民避難に伴うリスクの定義とリスクの可視化の枠組みの提案2023

    • Author(s)
      福江 さくら、牟田 仁、大鳥 靖樹
    • Organizer
      日本原子力学会2023年秋の大会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] DEVELOPMENT OF THE RISK ASSESSMENT METHOD TO SUPPORT THE OPTIMIZATION OF EMERGENCY PREPAREDNESS AGNINST NUCLEAR DISASTER2022

    • Author(s)
      Sakura Fukue, Hitoshi Muta, Yasuki Ohtori
    • Organizer
      ASRAM 2022
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] A Study of Human Behavior Evaluation Methods for Assessing the Risk of Resident Evacuation in Defense in Depth Level 5 Situations2022

    • Author(s)
      Riku Hatanaka, Hitoshi Muta , Yasuki Ohtori
    • Organizer
      ASRAM 2022
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 原子力防災計画の俯瞰的・統合的な最適化を支援するリスク評価手法の構築その1:全体計画2022

    • Author(s)
      牟田 仁,大鳥 靖樹,福江 さくら, 山岸 昇平,馬渕 倉一,田向 剛,高田 毅士,西田 明美,肥田 剛典
    • Organizer
      日本原子力学会 2022 年春の年会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 原子力防災計画の俯瞰的・統合的な 最適化を支援するリスク評価手法の構築 その2:住民避難リスク評価モデルの開発2022

    • Author(s)
      山岸 昇平,田向 剛,馬渕 倉一 ,牟田 仁,大鳥 靖樹,福江 さくら,高田 毅士,西田 明美,肥田 剛典
    • Organizer
      日本原子力学会 2022 年春の年会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 外的事象を対象とした統合的リスク評価手法の開発 その4:インタラクションマルチレイヤーモデルを用いた動的リスク評価手法の検討2020

    • Author(s)
      森憲治,牟田仁,大鳥靖樹
    • Organizer
      日本原子力学会 2020 年秋の大会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] Application of Interaction Model Impacting on Accidents Caused by Earthquake in Nuclear Facilities2020

    • Author(s)
      Kenji Mori, Hitoshi Muta & Yasuki Ohtori
    • Organizer
      17th World Conference on Earthquake Engineering (17WCEE)
    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Study on Quantitative Evaluation Method of Interaction Multi-Layer Model for Nuclear Fuel Facilities Considering External Natural Hazard2020

    • Author(s)
      Kenji Mori, Hitoshi Muta & Yasuki Ohtori
    • Organizer
      the 30th European Safety and Reliability Conference and the 15th Probabilistic Safety Assessment and Management Conference (ESREL2020-PSAM15)
    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Study on Quantitative Evaluation Method of Interaction Multi-layer Model for Accidents in Nuclear Fuel Facilities Caused by Earthquake2020

    • Author(s)
      Kenji Mori, Hitoshi Muta & Yasuki Ohtori
    • Organizer
      Asian Symposium on Risk Assessment and Management 2020 (ASRAM2020)
    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 外的事象を対象とした統合的リスク評価手法の開発,その4:インタラクションマルチレイヤーモデルを用いた動的リスク評価手法の検討2020

    • Author(s)
      森 憲治,牟田仁,大鳥靖樹
    • Organizer
      日本原子力学会2020年秋の大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 外的事象を対象とした統合的リスク評価手法の開発,その2:原子力施設の事故に影響するインタラクションモデルの提案2019

    • Author(s)
      森 憲治,牟田仁,大鳥靖樹
    • Organizer
      日本原子力学会2019年秋の大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report

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Published: 2019-04-18   Modified: 2025-01-30  

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