2015 Fiscal Year Annual Research Report
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26630481
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
小原 徹 東京工業大学, 原子炉工学研究所, 教授 (40221858)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 臨界事故 / 燃料デブリ / 東京電力福島第一原子力発電所 / 炉心溶融 / 廃炉 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は炉心溶融によって生成された燃料デブリが、状態の変化により臨界となった場合の放出エネルギー及び放射線量を評価する解析手法を確立することを目的としている。
前年度は、離散的な体系が臨界となり核分裂連鎖反応が起きた場合の状態を解析するコードが燃料デブリが臨界となった場合の解析に適用できることを確認した。
今年度は、燃料デブリの複数の状態を想定して本コードを用いた解析を実施した。まず、最も基本的かつ単純化した体系として、燃料デブリが微小な粒となり水中に球状の領域を生成し、そのような領域が2つ存在するような体系が超臨界となった場合について解析を行った。解析の結果、このような場合の放出エネルギーは二つの領域のそれぞれの大きさ及び距離に依存することが明らかになり、特に二つの領域の大きさが異なる場合は、発生するエネルギーも非対称となり、発生エネルギーを簡易的な手法で評価することは難しく、本手法のような離散的な領域を扱うことができるコードを使用する必要があることが明らかになった。また、超臨界時の放射線量は発生エネルギーに比例するため放射線量についても同様となることが明らかになった。
さらに、一方の領域を溶融固化した燃料デブリのかたまりを模擬した体系とした場合についての解析を行った。その結果、このような場合の挙動はさらに複雑となり、固形化したデブリの組成によっても結果が異なるため、放出エネルギー及び放射線量について精度のよい解析結果を得るには種々の条件を詳細に把握することが必要であることが明らかになった。
本研究により、燃料デブリの臨界事故時の放出エネルギーと放射線線量を評価する手法が確立された。同時にこれらの正確な評価を行うためには原子炉内の燃料デブリの状態をできるだけ正確・詳細に知る必要があるという課題も明らかになった。
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