社会に受け入れられる事故復旧性スーパー高速炉概念の研究

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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。他の工学システムと同様に、原子炉も万一の炉心損傷事故は不可避の前提で、社会が受容できる復旧のあり方を技術的に提言する必要がある。福島事故からも分かるように、事故時に燃料デブリが原子炉圧力容器（RPV）の外に漏れだすと、プラントの復旧は不可能であり、廃炉に長い年月を要する。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することを目的としている。2022年度は以下の成果が得られた。（１）スーパー高速炉の小型炉心設計の改良：前年度までに設計した炉心概念を改良するために、簡易的な解析により、スペクトルシフト運転に対応した超臨界水冷却炉の炉心の平均的な特性を明らかにした（2023年度中に査読付国際会議Proceeding発表予定）。（２）プラント過酷事故解析：スーパー高速炉の設計基準を超えた冷却材喪失事故（BDBA-LOCA）時プラント挙動等を、過酷事故解析コードMELCOR-2.2を用いて明らかにした。（査読付国際会Proceeding発表）（３）デブリ移行溶融挙動解析：固液混在デブリ群の溶融挙動解析手法を用いて、RPV底部でデブリ群が溶融する際のRPV壁の過渡的な熱負荷を示した。