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)

＜本文＞
　本年次計画において新たに重点研究分野に追加された「高経年化」及び「デジタル系の信頼性」に関する研究、また、当分野において新たに「地震以外の外的事象」に関する研究は、将来の指針・基準の整備や安全審査に当たっての判断基準の蓄積等を目的として検討の対象に加えることとする。このため、従来よりある当分野の研究課題分類について、新分類の追加等の見直しを行い、次に示す10研究分類を定め研究課題の検討を実施することとした。
１．基準振動策定に関する研究
　活断層の三次元調査システムによる海域の活断層の探査・評価手法を開発し、開発した手法によるデモンストレーションサーベイ結果を用いた活断層の活動史解明手法の開発に関する研究を行う。また、地震動強さの工学的評価に関しては、設計用地震動の作成手法の高度化に資することを目的として、最近発生した地震における地震動特性と建物被害との関連性について定量的な検討を進め、地震動特性評価手法の高度化に関する研究を行う。さらに、自由液面の揺動評価のためのやや長周期領域の地震動に関する研究は、本年次計画での実施の可能性について今後も調査を進める。
２．地盤の安定性評価に関する研究
　地盤震度評価手法合理化は、地形や地質構造の異なる地盤について強震記録、動的数値解析に基づく検討を行い、地盤条件による地震動増幅特性の評価手法を検討するとともに、模擬実験、動的数値解析、地震被害の調査等により地盤震度の合理化についての研究を行う。また、第四紀層地盤の地震時における地質工学的安全性評価について、地震による軟質地盤の破壊現象を地質学及び地質工学的手法を組み合わせた総合的な観点から解明し、その力学的特性及び水理特性に関する安全性評価手法の高度化に関する研究を行う。
３．土木構造物の健全性に関する研究
　原子力施設における土木構造物には、Asクラスである非常用取水設備（原子炉補機冷却海水系設備）を支持する構造物（海水ポンプ、海水管、ダクト等）及びこれらに関連する取水口、取水路などの屋外重要土木構造物のほか、復水器冷却水取放水設備、タンク基礎、電気機器配管基礎、港湾施設、道路、トンネル、橋梁、擁壁等がある。屋外重要土木構造物の限界状態設計の指針等へ取り込みを検討するとともに、港湾施設等に関しては、現象に則した新しい耐震解析法の開発を進め、港湾施設等の耐震評価手法の向上を図ることが必要である。
　原子力関連施設用港湾施設の耐震性に関する研究では、直下型地震を想定した場合における現行の耐震設計理論の再評価・安全性確認を行い、原子力関連施設用港湾施設全体の合理的な耐震評価手法の開発についての研究を行う。
４．建築物の健全性に関する研究
　上下方向地震力が建屋地震応答に及ぼす影響に関しては、大地震の震源域における最近得られた観測データをふまえ、水平・上下同時性や強度比率に基づく三次元入力地震動を作成し、これを用いて建屋の水平・上下同時入力に対する複合応答効果に関する研究を行う。また、原子力施設の形状・歪みのリモート精密計測技術に関して、構造物の経年変化や地震による異常検知への寄与を目的として、レーザー光を用いた三次元空間位置及び歪みのリモート計測技術の開発に関する研究を行う。
　なお、［建屋−地盤系のアレー観測システムの構築に関する研究］については、本年次計画での実施の可能性について今後も調査を進めることとした。
５．機器・配管系の健全性に関する研究
　機器・配管系の経年化に伴う耐震安全裕度評価手法の研究では、クラックを有する配管系モデルを用いた振動試験等により現行の損傷解析手法の検証を行うとともに、従来設計よりも柔構造化した機器・配管系における損傷モードの実験による確認と解析及び振動試験による振動低減法、支持法の有効性の検証に関する研究を行う。また、数値振動台の開発は、核燃料施設の地震時における構造健全性や安全裕度の評価に資することを目的として、高性能小型振動台による実験データと解析データをシステム化した数値振動台の開発に関する研究を行う。なお、コンクリートの経年変化を考慮した、地震時における機器基礎部の健全性評価に関する研究は、本年次計画での実施の可能性について今後も調査を進めることとした。
６．新立地に関する研究
　海上立地（人工島方式）や第四紀層立地について、フィージビリティスタディ及び技術開発研究が学会や民間を中心に現在進められている。また、地下立地に関しては、国外にその採用例があり何例かある方式について国内で採用した場合の安全性や経済性に関する比較検討・評価が民間において実施されている。このため、国としても、これら新立地方式の施設が具体化された場合を想定して、安全性評価や指針・規準類の検討準備に向けてこれら民間等で行われている研究の推移について引き続き注意深く見守っていくことが必要である。
７．新構造システムに関する研究
　原子力施設の免震構造に関する研究（核燃料施設及び高速炉機器）では、免震構造化した核燃料施設建屋の第四紀層への立地適合性に関する検討、上下動入力に対する評価及び免震建屋内における機器・配管の耐震安全性の検討を行う。また、高速炉機器に上下免震構造を適用し、建屋の水平免震と合わせた三次元免震を採用した場合の実現性検討を行い、安全評価手法の整備に関する研究を行う。また、機器免震に関する研究では、自然地震動を利用した機器免震の有効性に関する試験を実施し、このデータを開発した解析コード「EBISA」に反映して機器免震有効性の評価を行うとともに、地震PSA手法を用いて機器免震化のリスク評価を実施する。
８．地震時の運転・保守等に関する研究
　地震時の人間の作業能力の評価と挙動の推定では、挙動評価シミュレータを用いて非常時における作業能カの評価を行い、運転員の挙動評価を推定する手法を開発し、地震時等における運転員の作業能力維持のための訓練法を確立するための研究を行う。
９．地震PSAに関する研究
　地震誘起火災リスク評価手法では、モデルプラントについて地震誘起火災による安全系の機能喪失が原子炉事故に到るシーケンスを摘出し炉心損傷頻度評価を行う。
10．地震以外の外的事象に関する研究
　この分野は、本年次計画の基本方針の見直しにおいて安全研究としての研究の必要性が指摘され、新たに加えられたものであり、「津波」、「地滑り」、「火山噴火］などの自然現象、「外部火災」、「外部飛来物］等が主要なテーマとして考えられる。これらの分野に関しては、従来より民間等を中心としてデータの蓄積が行われてきているが、今後更に必要に応じて各種検討やデータベースの構築などの研究の推進が期待される。
　当面実施すべき研究課題については表１-１、表１-２、表１-３、表１-４、表１-５、表１-６、表１-７および表１-８に示す。

＜図／表＞

表１-１原子力施設等安全研究年次計画（平成8年度〜平成12年度）5．原子力施設の耐震等の安全性に関する研究

表１-２原子力施設等安全研究年次計画（平成8度〜平成12年度）5．原子力施設の耐震等の安全性に関する研究

表１-３原子力施設等安全研究年次計画（平成8度〜平成12年度）5．原子力施設の耐震等の安全性に関する研究

表１-４原子力施設等安全研究年次計画（平成8度〜平成12年度）5．原子力施設の耐震等の安全性に関する研究

表１-５原子力施設等安全研究年次計画（平成8度〜平成12年度）5．原子力施設の耐震等の安全性に関する研究

表１-６原子力施設等安全研究年次計画（平成8度〜平成12年度）5．原子力施設の耐震等の安全性に関する研究

表１-７原子力施設等安全研究年次計画（平成8度〜平成12年度）5．原子力施設の耐震等の安全性に関する研究

表１-８原子力施設等安全研究年次計画（平成8度〜平成12年度）5．原子力施設の耐震等の安全性に関する研究

＜参考文献＞
（1）科学技術庁原子力安全局：原子力安全委員会月報　通巻第210号、大蔵省印刷局（1996）