| 研究課題/領域番号 |
20H02669
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分31010:原子力工学関連
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| 研究機関 | 早稲田大学 |
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研究代表者 |
山路 哲史 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (00571704)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
8,840千円 (直接経費: 6,800千円、間接経費: 2,040千円)
2023年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2022年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2021年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2020年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
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| キーワード | 超臨界圧軽水冷却炉 / スーパー高速炉 / 原子炉過酷事故解析 / In-Vessel Retention / 炉心設計 / MELCORコード / MPS法 / マルチフィジックス / 小型炉 / 過酷事故解析 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
従来の原子炉の安全研究は究極の安全性を追求するのみだが、それでは絶対安全を求める社会とのギャップを永遠に埋められない可能性がある。そこで、本研究では簡素でコンパクトな貫流直接サイクルを採用する超臨界圧軽水冷却スーパー高速炉を対象に、万が一の事故時には全炉心がメルトダウンし、RPV底部に移行することを前提にする。その上で、RPV内部に燃料デブリを留め、その再臨界を回避して安定冷却を達成する（福島事故のようなデブリの炉外への流出を起こさない）、新しい事故復旧性小型スーパー高速炉の概念を創出することを目的とする。
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| 研究成果の概要 |
簡素でコンパクトな貫流直接サイクルを採用する超臨界圧軽水冷却スーパー高速炉の炉心設計、過酷事故解析、溶融物挙動解析等から、過酷事故時には全炉心がメルトダウンし、RPV底部に移行することを前提に、RPV内部に燃料デブリを留め、その再臨界を回避して安定冷却を達成する、新しい事故復旧性小型スーパー高速炉の概念を創出した。過酷事故時の投入反応度を低減した炉心設計概念を検討し、主要な炉心設計パラメータと炉心核特性・熱特性の関係を概略明らかにした。また、スーパー高速炉のIVRの実施により格納容器ベントを不要とできる可能性やMPS法によるクラストモデリングの新たな課題とその解決策を示した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
原子炉の社会的受容性を改善するには「炉心損傷確率や放射性物質の放出確率の低減、過酷事故の実質的な回避（practically eliminate）や発電所周辺住民の避難を不要とする設計（evacuation free）の考え方に基づく、原子炉の事故耐性の向上だけでは不十分であることに着目し、新たな考え方として設計段階から過酷事故終息後を見据えた研究に取り組み、事故終息時の炉内状況を概念的に設計に盛り込むことができる可能性を示した。
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