<大項目> 原子力発電
<中項目> 原子力発電所の立地・建設・運転・保守
<小項目> 安全設計思想
<タイトル>
事故の拡大防止 (02-02-05-03)

<概要>
 原子力発電所では、多重防護深層防護ともいう)の考え方に基づき、厳重な安全確保対策が講じられている。第1の防護は、異常の発生を防止するため、原子炉固有の安全性を有することや異常発生防止策として、安全装置や機器の信頼性の向上を図っている。しかし、万が一、異常が発生した場合には、次の段階の対策として、それが事故に拡大しないようにすることが大事である。このため、異常を早く発見できる設計、原子炉を緊急に停止できる設計等の安全対策をとっている。

(注)東北地方太平洋沖地震(2011年3月11日)に伴う福島第一原発事故を契機に原子力安全規制の体制が抜本的に改革され、新たな規制行政組織として原子力規制委員会が2012年9月19日に発足したため、本データに記載されている原子力安全確保に関する考え方や具体的な対策についても見直しや追加が行われる可能性がある。
<更新年月>
2006年02月   

<本文>
 原子力発電所では、多重防護の考え方に基づき、厳重な安全確保対策が講じられている。第1の防護は、異常の発生を防止するため、原子炉が固有の安全性を有することや異常発生防止策として、安全装置や機器の信頼性の向上を図ることである。しかし、第1の防護での努力にかかわらず、故障や異常が発生した際に各種の監視装置によって早期に検知し、異常の拡大と事故への発展を防止するために安全装置が設けられている。これには、異常の拡大と事故への進展を防止するために必要な信号を発信する安全保護系や、この信号を受けてすみやかに、確実に原子炉の核分裂を停止させる原子炉停止系、炉内に保有していた熱、圧力と引き続き発生する崩壊熱を除去する非常用炉心冷却系(ECCS)などがある。図1に多重防護の考え方を示す。
1.安全保護系
 安全保護系は、原子炉の安全を損なうおそれのある異常な過渡変化や誤動作が発生したり、あるいは、これらの事態が発生するおそれがある場合に、原子炉の異常を検知し、警報や原子炉スクラム(原子炉緊急停止)の信号を出したり、工学的安全施設の作動信号を出す系統である。安全保護系は、原子炉緊急停止系を作動させるための原子炉緊急停止系作動回路と、非常用炉心冷却系等の工学的安全施設を作動させる工学的安全施設作動回路の2つの回路からなる。
 安全保護系は、その系を構成する機器またはチャンネルの単一故障あるいは単一の取り外しを行っても、その機能を失うことのないように多重性・独立性を有する設計としている。また、駆動源の喪失、系の遮断などの不利な状況下でも最終的に安全な状態に落ち着き、その機能が発揮できるように設計されている。
 さらに、安全保護系は原則として、その機能を運転中に試験できる設計となっている。表1および表2に、BWRの原子炉スクラム信号の例とPWRの原子炉トリップ信号の例を示した。
2.原子炉停止系
 原子炉停止系は極めて重要な安全装置なので、異なる原理の独立2系統を有するものが多い。
 例えば、1系統は制御棒を用い、もう1系統はバックアップ装置として、ほう酸水を注入するなどの系統を採用している。
3.非常用炉心冷却系(ECCS)
 万一、1次冷却系(原子炉冷却系)配管が破断して原子炉内の冷却水が流出した場合には、たとえ、原子炉が緊急停止(スクラム)されても燃料棒は崩壊熱で温度が上昇する。これを防止するためにECCSが設けられており、ECCSも極めて重要な安全設備であるため、異なる原理の独立した系統を2重3重に設けている。
<図/表>
表1 BWRの原子炉スクラム信号の例(1,100MWe級)
表2 PWRの原子炉トリップ信号の例(4ループ)
図1 多重防護の考え方

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<関連タイトル>
事故の発生防止 (02-02-05-02)
単一故障基準 (02-02-05-04)
多重防護の考え方による事故防止 (11-01-01-06)

<参考文献>
(1)内閣府原子力安全委員会事務局(監修):原子力安全委員会指針集、大成出版社(2003年3月)p.16-17
(2)火力原子力発電技術協会(編):やさしい原子力発電、火力原子力発電技術協会(1990年6月)p.56、68
(3)(財)原子力安全研究協会:軽水炉発電所のあらまし(1992年10月)p.7、
(3)通商産業省資源エネルギー庁:原子力発電便覧’99年版 電力新報社(1999年10月23日)p.367-371
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