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我が国は世界でも有数の地震国であるため、一般の建築物及び構造物に対して、耐震安全性の研究は積極的に行われている。従って、当然ながら原子力施設に対する耐震安全性評価は、一般施設と比べ厳しく、より高い安全裕度を持たせることにより、その安全性が確保できるように配慮されている。
原子力施設の耐震安全性確保の基本的な考え方は、原子力施設が想定されるいかなる地震に遭遇した場合でも、一般公衆及び従事者に過度の放射線被曝を与えないように施設を安全に保つことである。このためには、原子力施設の中で、安全上重要な建屋・構造物、機器の耐震性の確保、建屋、構築物の基礎地盤の耐震安定性の確認など、技術の高度化発展による新しい知見に基づく合理的な方法を取り入れていくことが必要である。
ところで、国の耐震安全性に関する審査の基本方針は、昭和56年7月に制定の「発電用原子炉施設に関する
耐震設計審査指針(原子力安全委員会)」(以下、「耐震審査指針」という)に示されている。一方、原子力施設としては、発電用軽水炉、
高速増殖炉、試験研究炉、
核燃料施設、放射性廃棄物管理施設等がある。これらの原子力施設の耐震設計審査については、「耐震審査指針」を対象施設の該当する指針類において適用または参考とすること等としている。
今後とも、各設計基準に対する安全裕度の最適化を図り、原子力施設の合理的な耐震安全性を確保していくことが重要なので、耐震安全研究を積極的に実施し、常に最新の研究成果を反映させた原子力施設の耐震安全性評価法を検討していく必要がある。
また、現行「耐震審査指針」からはずれるが、新構造システムの開発に向けての免震技術や立地拡大の一環としての第四紀層地盤の地震時安定性評価技術等についても、将来の基準の策定や、安全審査に供すべく技術資料を蓄積するということからその研究対象に加えられている。
原子力施設耐震安全研究年次計画(平成3年〜平成7年)は、
表1-1 、
表1-2 、
表1-3 および
表1-4 に示す通りである。この計画の策定に際しては、安全規制等において今後重要を考えられる研究について関係者からニーズを調査し、国の実施する研究課題の抽出の参考としている。
以下に分野毎の研究の概要を示す。
1.地震動策定に関する研究
過去の地震の発生状況をより精緻に把握するため、地震カタログの整備及び
活断層の地震履歴の解明、活断層評価手法の一層の高度化、多次元の設計用地震動の策定等を行う。
2.地盤の安定性評価に関する研究
岩盤中の割れ目、弱層の分布・形状を回折トモグラフィ等により調査し、地震に対する岩盤基礎及び斜面の動的安定性を評価する手法を高度化する。また、周辺地形、空洞破砕岩等の存在、傾斜地層の構造などが地盤震度に及ぼす影響等の評価や地盤震度の妥当性の検証など行う。
3.建物・構築物の挙動を評価法に関する研究
1つは地盤と原子炉建屋の動的相互作用の評価に関することで、建屋近傍の地盤が塑性域に入る場合の地盤・建屋の動的相互作用の特性を解明するもので、対象地盤としては第四紀の密な砂礫層、風化した軟質岩、岩盤である。もう1つは、設計の自由度を高める不整形建屋の耐震化に関する研究である。
4.機器・配管系の挙動と評価法に関する研究
地震時における配管系の応答低減要素の選定及び配置設計に関する研究、貯槽の自由液面揺動を減衰させる要素に関する研究、高速増殖炉関連の流体一構造物連成管動や動的座屈評価手法に関する研究、そして核燃料施設の重要な機器であるグローブボックス及びグローブボックス接続部の解析手法の高度化に関する研究である。
5.免震に関する研究
原子力施設に建屋免震機構を取り入れた場合の入力地震動や解析手法の検討、三次元免震装置の適用性に関する試験研究、そして機器免震構造の有効性評価コードの開発及び機器免震構造の損傷確率評価などの研究である。
6.その他の研究
地震時の人間のふるまいに関する研究である。
7.その他
研究テーマではないが、「平成7年兵庫県南部地震を踏まえた原子力施設安全検討会」(原子力安全委員会)の報告について、以下に若干触れておくこととする。
平成7年1月17日の早朝に発生した地震は阪神地域を中心に大きな災害をもたらした。気象庁は、この地震を「平成7年(1995年)兵庫県南部地震」と命名した。
原子力安全委員会は、この地震で原子力施設に特に影響はなかったが、地震発生の2日後、1月19日には「平成7年兵庫県南部地震を踏まえた原子力施設耐震安全検討会」(会長・小島圭二東大教授)の設置を決めた。この検討会では、原子力安全性の確認に万全を期すとの観点から安全審査に用いられる耐震設計に関する関連指針類の妥当性について確認を行う等、所要の検討を行うというものであった。検討内容は以下のとおりである。
・平成7年兵庫県南部地震の状況把握及び分析
・検討項目の摘出
・摘出された検討項目の調査審議
・上記を踏まえた耐震設計審査指針類の妥当性の確認
・その他平成7年兵庫県南部地震を踏まえて、原子力施設の耐震設計について、必要と認められる事項
<図/表>
<関連タイトル>
原子力施設等安全研究年次計画(平成3年度〜平成7年度) (10-03-01-01)
原子力施設等安全研究年次計画(平成8年度〜平成12年度)原子力施設の耐震等の安全性に関する研究 (10-03-01-09)
<参考文献>
(1) 原子力安全委員会・原子力施設等安全研究専門部会:原子力施設等安全研究年次計画 平成2年9月
(2) 原子力安全委員会・平成7年兵庫県南部地震を踏まえた原子力施設耐震安全検討会: 平成7年兵庫県南部地震を踏まえた原子力施設耐震安全検討会報告書、平成7年9月