【公開版】

提出年月日

令和２年３月４日
日本原燃株式会社

Ｒ８

Ｍ Ｏ Ｘ 燃 料 加 工 施 設 に お け る
新

規

制

基

準

に

安全審査

対

す

る

適

合

整理資料

第９条：外部からの衝撃による損傷の防止
（竜巻）

性

目
１章

次

基準適合性

１．基本方針１．１

要求事項の整理

１．２

要求事項に対する適合性

１．３

規則への適合性

２．竜巻影響評価の基本方針
３．設計対処施設
４．基準竜巻・設計竜巻の設定
４．１

竜巻検討地域の設定

４．２

基準竜巻の最大風速の設定

４．３

設計竜巻の最大風速の設定

５．設計荷重（竜巻）の設定
５．１

設計飛来物の設定

５．２

荷重の組合せと許容限界６．評価に使用する風速場モデルについて
７．竜巻防護設計
７．１

建屋に設置される竜巻防護対象施設（外気と繋がっている竜巻防護対象施設を除く）

７．２

建屋に設置されるが防護が期待できない竜巻防護対象施設

７．３

建屋内の施設で外気と繋がっている竜巻防護対象施設

７．４

竜巻防護対象施設を設置する施設

７．５

竜巻防護対象施設に波及的影響を及ぼし得る施設

７．６

屋外の竜巻防護対象施設

７．７

竜巻随伴事象に対する設計

８．手順等８．１

２章

飛来物発生防止対策

補足説明資料令和２年３月４日

１章

基準適合性

R７

１．基本方針
１．１

要求事項の整理
外部からの衝撃による損傷の防止について，加工施設の位
置，構造及び設備の基準に関する規則（以下「事業許可基準
規則」という。）とウラン・プルトニウム混合酸化物燃料

加工施設安全審査指針（以下「ＭＯＸ指針」という。）の比較により，事業許可基準規則第九条において追加された要求事項を整理する。（第１－１表）

1-1

第１－１表事業許可基準規則第九条とＭＯＸ指針

事業許可基準規則
第九条（外部からの衝撃による損傷の防止）
１

安全機能を有する施設は、想定される自然現象（地震及び津波を除く。次項において同じ。）が発生した場合においても安全機能を損なわないものでなければならない。

1-2（解釈）
１ 第９条は、設計基準において想定される自然現象（地震及び津波を除く。）に対して、安全機能を有する施設が安全機能を損なわないために必要な措置を含む。
２ 第１項に規定する「想定される自然現象」とは、敷地の自然環境を基に、洪水、風（台風）、竜巻、凍結、降水、積雪、落雷、地滑り、火山の影響、生物学的事象、森林火災等から適用されるものをいう。
３ 第１項に規定する「想定される自然現象（地震及び津波を除く。）が発生した場合においても安全機能を損なわないもの」とは、設計上の考慮を要する自然現象又はその組合せに遭遇した場合において、自然事象そのものがもたらす環境条件及びその結果として当該施設で生じ得る環境条件において、その設備が有する安全機能が達成されることをいう。

比較表（１／５）

ＭＯＸ指針
指針１.基本的条件
事故の誘因を排除し、災害の拡大を防止する観点から、ＭＯＸ燃料加工施設の立地地点及びその周辺における以下の事象を検討し、安全確保上支
障がないことを確認すること。
１. 自然環境(１)地震、津波、地すべり、陥没、台風、高潮、
洪水、異常寒波、豪雪等の自然現象(２)地盤、地耐力、断層等の地質及び地形等(３)風向、風速、降雨量等の気象(４)河川、地下水等の水象及び水理

1-2

備追加要求事項考第１－１表事業許可基準規則第九条とＭＯＸ指針

事業許可基準規則
第九条（外部からの衝撃による損傷の防止）

比較表（２／５）

ＭＯＸ指針
指針14．

地震以外の自然現象に対する考慮

１． ＭＯＸ燃料加工施設における安全上重要な施設は、ＭＯＸ燃料加工施設の立地地点及びその周辺における自然環境をもとに津波、地すべり、陥没、台風、高潮、洪水、異常寒波、豪雪等のうち予想されるものを設計基礎とすること。

1-3

2． これらの設計基礎となる事象は、過去の記録の信頼性を十分考慮のうえ、少なくともこれを下回らない苛酷なものであって、妥当とみなされるものを選定すること。
3． 過去の記録、現地調査の結果等を参考にして必要のある場合には、異種の自然現象を重畳して設計基礎とすること。

1-3

備
前記のとおり考

第１－１表事業許可基準規則第九条とＭＯＸ指針

事業許可基準規則
第九条（外部からの衝撃による損傷の防止）
２ 安全上重要な施設は、当該安全上重要な施設に大きな影響を及ぼすおそれがあると想定される自然現象
により当該安全上重要な施設に作用する衝撃及び設計基準事故時に生ずる応力を適切に考慮したものでなければならない。

1-4

（解釈）
４ 第２項に規定する「大きな影響を及ぼすおそれがあると想定される自然現象」とは、対象となる自然現象に対応して、最新の科学的技術的知見を踏まえて適切に予想されるものをいう。なお、過去の記録、
現地調査の結果、最新知見等を参考にして、必要のある場合には、異種の自然現象を重畳させるものとする。
５ 第２項に規定する「適切に考慮したもの」とは、大きな影響を及ぼすおそれがあると想定される自然現象により安全上重要な施設に作用する衝撃及び設計
基準事故が発生した場合に生じる応力を単純に加算することを必ずしも要求するものではなく、それぞれの因果関係及び時間的変化を考慮して適切に組み合わせた場合をいう。

比較表（３／５）

ＭＯＸ指針
指針14．

地震以外の自然現象に対する考慮

１． ＭＯＸ燃料加工施設における安全上重要な施設は、ＭＯＸ燃料加工施設の立地地点及びその周辺における自然環境をもとに津波、地すべり、陥没、台風、高潮、洪水、異常寒波、豪雪等のうち予想されるものを設計基礎とすること。
2． これらの設計基礎となる事象は、過去の記録の信頼性を十分考慮のうえ、少なくともこれを下回らない苛酷なものであって、妥当とみなされるものを選定すること。
3． 過去の記録、現地調査の結果等を参考にして必要のある場合には、異種の自然現象を重畳して設計基礎とすること。

1-4

備
追加要求事項考第１－１表事業許可基準規則第九条とＭＯＸ指針

事業許可基準規則
第九条（外部からの衝撃による損傷の防止）
３ 安全機能を有する施設は、工場等内又はその周辺において想定される加工施設の安全性を損なわせる原因となるおそれがある事象であって人為によるもの（故意によるものを除く。）に対して安全機能を損
なわないものでなければならない。

1-5

（解釈）
１ 第９条は、設計基準において想定される自然現象（地震及び津波を除く。）に対して、安全機能を有する施設が安全機能を損なわないために必要な措置を含む。
６ 第３項は、設計基準において想定される加工施設の安全性を損なわせる原因となるおそれがある事象であって人為によるもの（故意によるものを除く。）
に対して、安全機能を有する施設が安全機能を損なわないために必要な重大事故等対処設備への措置を含む。

比較表（４／５）

ＭＯＸ指針
指針１ 基本的条件
事故の誘因を排除し、災害の拡大を防止する観点から、ＭＯＸ燃料加工施設の立地地点及びその周辺における以下の事象を検討し、安全確保上支
障がないことを確認すること。
2． 社会環境(１) 近接工場における火災・爆発等(２) 航空機事故等による飛来物等(３) 農業、畜産業、漁業等食物に関する土地利用及び人口分布（解説）
社会環境に関する事象として注目すべき点は、近接工場における事故及び航空機に係る事故である。
近接工場における事故については、事故の種類と施設までの距離との関連においてその影響を評価した上で、必要な場合、安全上重要な施設が適切に保護されていることを確認すること。
航空機に係る事故については、航空機に係る施設の事故防止対策として、航空機の施設上空の飛行制限等を勘案の上、その発生の可能性について評価した上で、必要な場合は、安全上重要な施設のうち特に重要と判断される施設が、適切に保護されていることを確認すること。

1-5

備
追加要求事項考第１－１表事業許可基準規則第九条とＭＯＸ指針

事業許可基準規則
第九条（外部からの衝撃による損傷の防止）

比較表（５／５）

ＭＯＸ指針

備
前記のとおり1-6

７ 第３項に規定する「加工施設の安全性を損なわせる
原因となるおそれがある事象であって人為によるもの（故意によるものを除く。）」とは、敷地及び敷地周辺の状況を基に選択されるものであり、飛来物（航空機落下等）、ダムの崩壊、爆発、近隣工場等の火災、有毒ガス、船舶の衝突、電磁的障害等をいう。なお、上記の「航空機落下」については、「実用発電用原子炉施設への航空機落下確率の評価基準について」（平成14・07・29原院第４号（平成１４
年７月３０日原子力安全・保安院制定））等に基づ
き、防護設計の要否について確認する。

1-6

考１．２ 要求事項に対する適合性（１）外部からの衝撃による損傷の防止
安全機能を有する施設は，ＭＯＸ燃料加工施設敷地の自然環境を基に想定される洪水，風（台風），竜巻，凍結，降水，積雪，落雷，地滑り，
火山の影響，生物学的事象，森林火災等の自然現象（地震及び津波を除く。）又は地震及び津波を含む組合せに遭遇した場合において，自然現
象そのものがもたらす環境条件及びその結果としてＭＯＸ燃料加工施設で生じ得る環境条件においても安全機能を損なわない設計とする。
なお，ＭＯＸ燃料加工施設敷地で想定される自然現象のうち，洪水，
地滑りについては，立地的要因により設計上考慮する必要はない。
上記に加え，安全上重要な施設に対しては，最新の科学的技術的知見を踏まえ当該安全上重要な施設に大きな影響を及ぼすおそれがあると想定される自然現象により当該安全上重要な施設に作用する衝撃及び設計
基準事故時に生ずる応力を，それぞれの因果関係及び時間的変化を考慮して適切に組み合わせる。
また，安全機能を有する施設は，ＭＯＸ燃料加工施設敷地内又はその周辺の状況を基に想定される飛来物（航空機落下等），ダムの崩壊，爆発，近隣工場等の火災，有毒ガス，船舶の衝突，電磁的障害等のうちＭ
ＯＸ燃料加工施設の安全性を損なわせる原因となるおそれがある事象であって人為によるもの（故意によるものを除く。以下「人為事象」という。）に対して安全機能を損なわない設計とする。
なお，ＭＯＸ燃料加工施設敷地又はその周辺において想定される人為事象のうち，ダムの崩壊，船舶の衝突については，立地的要因により設計上考慮する必要はない。
自然現象及び人為事象（故意によるものを除く。）の組合せについて
1-7

は，地震，津波，風（台風），竜巻，凍結，降水，積雪，火山の影響，
生物学的事象，森林火災等を考慮する。事象が単独で発生した場合の影響と比較して，複数の事象が重畳することで影響が増長される組合せを特定し，その組合せの影響に対しても安全機能を損なわない設計とする。
ここで，想定される自然現象及び人為事象（故意によるものを除く。）
に対して，安全機能を有する施設が安全機能を損なわないために必要な安全機能を有する施設以外の施設又は設備等への措置を含める。

（２）竜巻
安全機能を有する施設のうち安全上重要な施設は，想定される竜巻が発生した場合においても，作用する設計荷重に対して防護する施設（以下「竜巻防護対象施設」という。）とし，その安全機能を損なわない設計とする。ＭＯＸ燃料加工施設において防護すべき安全機能として，閉
じ込め及び臨界防止の安全機能を有する竜巻防護対象施設及びそれらが破損した際に過度な放射線被ばくを及ぼすおそれのある設計基準事故に対処するための竜巻防護対象施設は全て燃料加工建屋に収納されており，
竜巻防護対象施設に大きな影響を及ぼすおそれがあると想定される竜巻による影響は主に建屋が受ける。また，その他の安全機能を有する施設については，竜巻及びその随伴事象に対して機能を維持すること，若し
くは竜巻及びその随伴事象による損傷を考慮して代替設備により必要な機能を確保すること，安全上支障が生じない期間での修復を行うこと又はそれらを適切に組み合わせることにより，その安全機能を損なわない設計とする。
竜巻に対する防護設計を行うための設計竜巻の最大風速は 100ｍ／sとし，設計荷重は，設計竜巻による風圧力による荷重，気圧差による荷1-8

重及び飛来物の衝撃荷重を組み合わせた設計竜巻荷重並びに竜巻防護対象施設の安全機能を損なわないよう，設計竜巻に対して設計上の考慮を行う施設全体（以下「設計対処施設」という。）に常時作用する荷重，
運転時荷重及びその他竜巻以外の自然現象による荷重等を適切に組み合わせたものとして設定する。
竜巻防護対象施設の安全機能を損なわないようにするため，設計対処
施設に影響を及ぼす飛来物の発生防止対策として，飛来物となる可能性のあるもののうち，運動エネルギ及び貫通力の大きさを踏まえ，設計上考慮すべき飛来物（以下「設計飛来物」という。）を設定する。なお，
飛来物となり得る資機材及び車両のうち，竜巻防護対策によって防護できない可能性のあるものは，固縛，建屋収納，退避又は撤去を実施する。
また，敷地外から飛来するおそれがあり，かつ敷地内からの飛来物による衝撃荷重を上回ると想定されるものとして，むつ小川原ウィンドフ
ァームの風力発電のブレードがあるが，ブレードの飛来距離を考慮すると，ブレードが設計対処施設まで到達するおそれはないことから，ブレードは設計飛来物として考慮しない。
竜巻に対する防護設計においては，竜巻防護対象施設又は竜巻防護対象施設を設置する区画の構造健全性を確保するため，機械的強度を有する建物により保護すること等により，竜巻防護対象施設が安全機能を損なわない設計とする。

1-9

１．３ 規則への適合性（外部からの衝撃による損傷の防止）
第九条 安全機能を有する施設は，想定される自然現象（地震及び津波を除く。次項において同じ。）が発生した場合においても安全機能を損なわないものでなければならない。
２ 安全上重要な施設は，当該安全上重要な施設に大きな影響を及ぼす
おそれがあると想定される自然現象により当該安全上重要な施設に作用する衝撃及び設計基準事故時に生ずる応力を適切に考慮したものでなければならない。
３ 安全機能を有する施設は，工場等内又はその周辺において想定される加工施設の安全性を損なわせる原因となるおそれがある事象であって人為によるもの（故意によるものを除く。）に対して安全機能を損
なわないものでなければならない。

適合のための設計方針第１項及び第２項について
安全機能を有する施設は，設計基準において想定される自然現象（地震及び津波を除く。）に対してＭＯＸ燃料加工施設の安全性を損なわない設計とする。また，安全上重要な施設は，想定される自然現象により作用する衝撃及び設計基準事故時に生ずる応力を適切に考慮する。
（１）竜巻
安全機能を有する施設は，竜巻が発生した場合においても安全機能を損なわない設計とする。

1-10

安全上重要な施設は，当該安全上重要な施設に大きな影響を及ぼす
おそれがあると想定される竜巻により当該安全上重要な施設に作用す
る衝撃及び設計基準事故時に生ずる応力を適切に考慮した設計とする。

1-11

２． 竜巻影響評価の基本方針
原子力規制委員会の定める「加工施設の位置、構造及び設備の基準に関する規則（平成 25 年 12 月６日原子力規制委員会規則第十七号）」第九条では，外部からの衝撃による損傷の防止として，安全機能を有する
施設は，想定される自然現象（地震及び津波を除く。）が発生した場合においても安全機能を損なわないものでなければならないとしており，敷地の自然環境を基に想定される自然現象の一つとして，竜巻を挙げている。
ＭＯＸ燃料加工施設の供用期間中に極めてまれに発生する突風，強風を引き起こす自然現象としての竜巻及びその随伴事象等によって安全機能を有する施設の安全機能を損なわない設計であることを評価するため，「原子力発電所の竜巻影響評価ガイド」（平成 25 年６月 19 日 原規技
発第 13061911 号 原子力規制委員会決定）（以下「竜巻ガイド」という。
）
を参照し，以下の竜巻影響評価について実施する。
（１） 設計竜巻及び設計荷重（設計竜巻荷重及びその他の組合せ荷
重の設定（２） ＭＯＸ燃料加工施設における飛来物に係る調査（３） 飛来物発生防止対策（４） 考慮すべき設計荷重に対する設計対処施設の構造健全性等の評価を行い，必要に応じ対策を行うことで安全機能が維持されることの確認安全機能を有する施設は，ＭＯＸ燃料加工施設が竜巻の影響を受ける
場合においてもその安全機能を確保するために，竜巻に対して安全機能を損なわない設計とする。

2-1

その上で，竜巻によってその安全機能が損なわれないことを確認する
施設を，全ての安全機能を有する構築物及び設備・機器とする。設計竜巻から防護する施設（以下「竜巻防護対象施設」という。）としては，
安全評価上その機能を期待する構築物及び設備・機器を漏れなく抽出する観点から，安全上重要な構築物及び設備・機器を抽出し，竜巻により臨界防止及び閉じ込め等の安全機能を損なわないよう機械的強度を有すること等により，安全機能を損なわない設計とする。
また，その施設の破損等により竜巻防護対象施設に波及的影響を及ぼして安全機能を喪失させる可能性がある施設及び竜巻防護対象施設を設置する建屋は，機械的強度を有すること等により，竜巻防護対象施設の安全機能を損なわない設計とする。ここで，竜巻防護対象施設，竜巻防護対象施設を設置する建屋及びその施設の破壊等により竜巻防護対象施設に波及的影響を及ぼして安全機能を喪失させる可能性がある施設を併せて，設計対処施設という。
上記に含まれない安全機能を有する施設は，竜巻及びその随伴事象に対して機能を維持すること若しくは竜巻及びその随伴事象による損傷を考慮して代替設備により必要な機能を確保すること，安全上支障のない
期間での修復を行うこと又それらを適切に組み合わせることにより，その安全機能を損なわない設計とする。
【補足説明資料２－１】

2-2

３． 設計対処施設
設計対処施設は，竜巻防護対象施設の安全機能を損なわないよう，設計竜巻に対して設計上の考慮を行う施設全体とする。
安全機能を有する施設のうち安全評価上その機能を期待する施設の安全機能を維持し，かつ，火災・爆発の防止，臨界防止等の安全機能を損なわないようにするため，安全上重要な施設を竜巻
防護対象施設とする。
これらの施設を添５第18図から添５第20図に示す選定フローに従い，竜巻による風圧力，気圧差及び飛来物に対する設計対処施設として選定する。ただし，竜巻防護対象施設を設置する建屋については，「竜巻防護対象施設を設置する施設」として設計対処
施設に選定する。また，建屋に設置される竜巻防護対象施設のうち第３-１図に示す選定フローに従い選定される設計荷重（竜巻）に対して十分な耐力を有さない建屋に設置される竜巻防護対象施設及び開口部を有する室に設置される竜巻防護対象施設のうち添５－第21図に示す選定フローに従い選定される竜巻防護対象施設
は，建屋に設置されるが防護が期待できない竜巻防護対象施設として選定する。
以上の選定結果から，竜巻防護対象施設は以下のように分類できる。
ａ．建屋に設置される竜巻防護対象施設（外気と繋がっている
竜巻防護対象施設を除く）
ｂ．建屋に設置されるが防護が期待できない竜巻防護対象施設
ｃ．屋外の竜巻防護対象施設
ｄ．建屋内の施設で外気と繋がっている竜巻防護対象施設
3-1

また，安全上重要な施設以外の安全機能を有する施設については，当該施設の破損等により竜巻防護対象施設に波及的影響を及ぼして安全機能を損なわせる可能性がある施設又はその施設の特定の区画を，竜巻防護対象施設に波及的影響を及ぼし得る施設として選定する。
竜巻防護対象施設に波及的影響を及ぼし得る施設としては，竜巻防護対象施設を除く構築物及び設備・機器の中から，竜巻防護対象施設に機械的影響を及ぼし得る施設及び竜巻防護対象施設に機能的影響を及ぼし得る施設を以下のとおり選定する。
竜巻防護対象施設に機械的影響を及ぼし得る施設としては，建物・構築物の高さと，竜巻防護対象施設との距離を考慮して，破損又は転倒により竜巻防護対象施設に波及的影響を及ぼして安全機能を損なわせるおそれがある施設を竜巻防護対象施設に機械的影響を及ぼし得る施設として選定する。
竜巻防護対象施設に機能的影響を及ぼし得る施設としては，竜巻防護対象施設の付属設備のうち，屋外にあるもので，風圧力，気圧差及び設計飛来物の衝突による損傷により竜巻防護対象施設の安全機能を損なわせる可能性がある施設を，竜巻防護対象施設に機能的影響を及ぼし得る施設として選定する。
選定した結果から，設計対処施設は以下に分類される。
・建屋に設置される竜巻防護対象施設（外気と繋がっている施設を除く。
）
・建屋に設置されるが防護が期待できない竜巻防護対象施設
・屋外の竜巻防護対象施設
・建屋内の施設で外気と繋がっている竜巻防護対象施設
3-2

・竜巻防護対象施設を設置する施設
・竜巻防護対象施設に波及的影響を及ぼし得る施設
建屋に設置される竜巻防護対象施設（外気と繋がっている施設を除く。），建屋に設置されるが防護が期待できない竜巻防護対象施設，屋外の竜巻防護対象施設及び建屋内の施設で外気と繋がっている竜巻防護対象施設並びに竜巻防護対象施設を設置する施設及び竜巻防護対象施設に波及的影響を及ぼし得る施設を以下のとおり選定する。
ａ．建屋に設置される竜巻防護対象施設（外気と繋がっている施設を除く。）（ａ） 燃料加工建屋内の竜巻防護対象施設
燃料加工建屋は「竜巻防護対象施設を設置する施設」として選定する。竜巻防護対象施設を設置する施設として燃料加工建屋があり，全ての竜巻防護対象施設は燃料加工建屋に収納される。
ｂ．建屋に設置されるが防護が期待できない竜巻防護対象施設(ａ) 非常用所内電源設備の非常用発電機の給気系及び排気系
ｃ．屋外の竜巻防護対象施設
ＭＯＸ燃料加工施設は竜巻防護対象施設を全て燃料加工建屋に収納することから，該当する施設はない。
ｄ．建屋内の施設で外気と繋がっている竜巻防護対象施設(ａ) 気体廃棄物の廃棄設備の工程室排気設備(ｂ) 気体廃棄物の廃棄設備のグローブボックス排気設備(ｃ) 非常用所内電源設備の非常用発電機の給気系及び排気系
ｅ．竜巻防護対象施設を設置する施設
3-3

竜巻防護対象施設を設置する施設を以下のとおり選定する。
(ａ) 燃料加工建屋
ｆ．竜巻防護対象施設に波及的影響を及ぼし得る施設
竜巻防護対象施設に波及的影響を及ぼし得る施設に該当する施設はない。
【補足説明資料３－１～３－４】

3-4安全機能を有する施設

Ｎｏ
安全上重要な施設か？

対象外

Ｙｅｓ

Ｎｏ
建屋内に設置されているか？

設計対処施設＜屋外の竜巻防護対象施設＞
該当なし

Ｙｅｓ

設計対処施設＜竜巻防護対象施設を設置する施設＞
燃料加工建屋

添５第 18 図 風圧力に対する設計対処施設の選定フロー

3-5

安全機能を有する施設

安全上重要な施設
か？

Ｎｏ
対象外

Ｙｅｓ

建屋内に設置されて
いるか？

Ｎｏ
対象外

Ｙｅｓ
Ｎｏ
外気から隔離されているか？

設計対処施設＜建屋内の施設で外気と繋がっている竜巻防護対象施設＞
気体廃棄物の廃棄設備の工程室排気設備
気体廃棄物の廃棄設備のグローブボックス排気設備
非常用所内電源設備の非常用発電機の給気系及び排気系

Ｙｅｓ
設計対処施設＜竜巻防護対象施設を設置する施設＞
燃料加工建屋

添５第 19 図 気圧差に対する設計対処施設の選定フロー

3-6

安全機能を有する施設

Ｎｏ
安全上重要な施設
か？

対象外

Ｙｅｓ

Ｎｏ
建屋内に設置されているか？

設計対処施設＜屋外の竜巻防護対象施設＞
該当なし

Ｙｅｓ

設計対処施設＜竜巻防護対象施設を設置する施設＞
燃料加工建屋

添５第 20 図 飛来物に対する設計対処施設の選定フロー3-7

竜巻防護対象施設を設置する施設

Ｎｏ
設計荷重（竜巻）に対して十分な耐力を執しているか

設計対処施設＜建屋に設置されるが防護が期待できない施設＞
該当なし

Ｙｅｓ

設計対処施設＜竜巻防護対象施設を設置する施設＞
燃料加工建屋

第３－１図 建屋の耐力に関する設計対処施設の選定フロー3-8

竜巻防護対象施設を設置する施設の開口部

Ｎｏ
設計飛来物の侵入を防止する設計としているか？

Ｙｅｓ

Ｎｏ

室内に竜巻防護対象施設があるか？

Ｙｅｓ

Ｎｏ

竜巻防護対象施設の安全機能維持に影響はあるか？※

Ｙｅｓ

対象外

設計対処施設＜建屋に設置されるが防護が期待できない竜巻防護対象施設＞
非常用所内電源設備の非常用発電機の給気系及び排気系※設計飛来物が開口部を通じて室内へ侵入した場合に，安全上重要な施設へ衝突する可能性の有無を確認する。

添５第 21 図 開口部に対する設計対処施設の選定フロー

3-9

４．基準竜巻・設計竜巻の設定
基準竜巻及び設計竜巻の設定は竜巻ガイドを参考に実施する。
基準竜巻及び設計竜巻の設定は，竜巻検討地域の設定，基準竜巻の最大風速の設定及び設計竜巻の最大風速の設定の流れで実施する。
４．１ 竜巻検討地域の設定
竜巻検討地域の設定は，竜巻ガイドを参考にＭＯＸ燃料加工施設が立地する地域，気象条件の類似性を考慮して実施する。
（１） ＭＯＸ燃料加工施設が立地する地域の気候
ＭＯＸ燃料加工施設が立地する地域は，竜飛岬から奥羽山脈の分
水嶺より東側にあり，その地域の気候は，日本海側の気候と太平洋側の気候の両面の特徴を合わせもっている。東北地方を気温，降水及び風により詳細に区分した気候区分を添３－チ第１図に示す。これによると，ＭＯＸ燃料加工施設が立地する地域は，区分Ⅲ（青森
県北部及び東部地域）のうち区分Ⅲｂ（太平洋側にあるが冬は日本
海側の気候でやませの影響が強い）に属している。
（２） ＭＯＸ燃料加工施設が立地する地域の竜巻発生の観点での特徴
添３－チ第２図に示すとおり，ＭＯＸ燃料加工施設が立地する地域周辺においては，もともと竜巻の発生数は少なく，独立行政法人
原子力安全基盤機構が東京工芸大学に委託した研究の成果（以下「東京工芸大学委託成果」という。）で示されている，全国19個の竜巻集中地域からも離れている。
竜巻発生時の総観場は，東京工芸大学委託成果を参考に，気象庁「竜巻等の突風データベース」の総観場を，竜巻を発生させる親雲の発生要因を考慮して，７種に再編した総観場を用い，竜巻の発生要因別の地域分布の特徴を把握した。竜巻の発生要因別地域分布を
4-1

添３－チ第３図に，その特徴を添３－チ第１表に示す。
立地地域周辺における竜巻の発生状況は，日本海側や茨城県以西の太平洋側における発生状況とも特徴が異なり，日本海側に特徴的な寒候期の竜巻の発生はほとんどなく，暖候期に竜巻が発生している。また，茨城県以西の太平洋側で特徴的な台風起源の竜巻の発生はなく，太平洋海岸付近及び海上での竜巻の発生はほとんどない。
（３） 竜巻検討地域
竜巻検討地域の設定は，竜巻ガイドを参考に，ＭＯＸ燃料加工施設が立地する地域の気候及び竜巻発生の観点での特徴を踏まえて実施する。当該地域はもともと竜巻の発生数が少ないため，以下のａ．
からｄ．に示す条件を考慮して，青森県から岩手県の太平洋側（竜飛岬から御崎岬）及び北海道地方の南側（白神岬から襟裳岬）の海岸線に沿った海側５km及び陸側10kmの範囲を竜巻検討地域に設定する（面積約18000km2）。添３－チ第４図に竜巻検討地域を示す。
ａ．立地地域の気候及び竜巻発生の観点での特徴を踏まえ，青森県（竜飛岬より太平洋側）から岩手県を基本とする。
ｂ．ＩＡＥＡの基準を参考に，ＭＯＸ燃料加工施設を中心とする100000km2（半径約180km）の範囲を目安とし，その範囲に掛かる北海道
南西部は，立地地域と同じ太平洋側に面していることを考慮して，竜巻検討地域に含める。
ｃ．竜巻検討地域は，分水嶺及び関口武による気候区分（1959）を参考に設定する。
ｄ．ＭＯＸ燃料加工施設が海岸線から約５kmの位置に立地していること及び竜巻の発生がほとんど海岸線付近であることから，海岸線に沿った海側５ｋｍ及び陸側10kmの範囲を考える。
4-2

ここで，設定した竜巻検討地域の妥当性を確認するために，竜巻検討
地域における竜巻の発生要因の出現比率と，日本海側及び太平洋側における出現比率とを比較した結果を添３－チ第５図に示す。竜巻検討地域における竜巻の発生要因の出現比率は，日本海側及び太平洋側の出現比率とも傾向が異なっていることが確認できる。
また，藤田スケール３以上の竜巻の発生しやすさの地域性の検討として，「突風関連指数」による解析を行う。突風関連指数として，積乱雲を発生させる上昇流の強さの目安であるＣＡＰＥ（Ｃｏｎｖｅｃｔｉｖ－ｅ Ａｖａｉｌａｂｌｅ Ｐｏｔｅｎｔｉａｌ Ｅｎｅｒｇｙ：対流有効位置エネルギ）及び積乱雲がスーパーセルに発達しやすいかどうかの指標となるＳＲｅＨ（Ｓｔｏｒｍ Ｒｅｌａｔｉｖｅ Ｈｅｌｉｃｉｔ－
ｙ：ストームの動きに相対的なヘリシティ）を算出する。
これらの指数は，竜巻発生の環境場との関連づけで，国内外で広く利用され知見が蓄積されている。ＣＡＰＥの概念を添３－チ第６図に，Ｓ－ＲｅＨの概念を添３－チ第７図に示す。
 ' ( z)   ( z)dz
 ( z)(ａ) (V  C) ・ω dz

(ｂ)

EL

CAPE   g
LFC

高度3 kmSReH 

地上

ここで，式(ａ)のｇは重力加速度，θはストーム周囲の温位，θ'は下層の空気塊を上空に持ち上げた際の温位であり，ｄｚは鉛直方向の層厚である。ＬＦＣは自由対流高度，ＥＬは平衡高度である。式(ｂ)のＶ
は水平風速ベクトル，ωは鉛直シアーに伴う水平渦度，Ｃはストームの移動速度である。
各指数の計算は，ヨーロッパ中期予報センター（ＥＣＭＷＦ）の再解
4-3

析データ ＥＣＭＷＦ－Ｉｎｔｅｒｉｍ（1989年以降：水平分解能約70km）及びＥＲＡ40（1989年まで：水平分解能約250km）を基に，水平分解能５km，時間分解能１時間に解析した気象データセットを用いて，1961年から2010年までの50年間について行い，それに基づいて両指数が同時に閾値を超過する頻度を計算する。同時超過頻度の算出に当たっては，竜巻発生時には少なからず降水がもたらされるため，降水量の閾値（４mm／h）を設定する。また，ＣＡＰＥは降水過程により安定化し小さくなり得るため，周辺のＣＡＰＥの大きな空気塊が当該メッシュに向かって流入することを考慮した方法を参考に，当該メッシュの風上側半
径25kmの扇状範囲内のＣＡＰＥの最大値を算出する。
ＣＡＰＥについては，緯度及び季節で絶対値が大きく変動するため，暖候期（５月～10月）及び寒候期（11月～４月）に分けて，それぞれ閾
値を設定する。藤田スケール３以上の竜巻が発生し得る環境場として以下の閾値を用いる。
[暖候期（５月～10月）]
ＣＡＰＥ：1,200Ｊ/kg， ＳＲｅＨ：350m2／s2[寒候期（11月～４月）]
ＣＡＰＥ： 500 Ｊ/kg， ＳＲｅＨ：350m2/s2
暖候期及び寒候期に対する同時超過頻度分布の算出結果を添３－チ第８図に示す。暖候期においては，太平洋側及び東シナ海から対馬海峡にかけては比較的大きな値となっている。また，沿岸域では，茨城県東海岸から西の本州太平洋側，九州太平洋側及び東シナ海側で高く，特に宮崎平野沿岸では大きい値となっている。それに比べて，日本海側及び茨城県以北の太平洋側の値は１から２桁以上小さな値であり，藤田スケー
ル３規模の竜巻の発生が未だ確認されていないことと対応している。
4-4

本手法による解析により，藤田スケール３以上の竜巻の発生しやすさの地域性を特定でき，竜巻検討地域において藤田スケール３以上の竜巻は極めて発生し難いといえる。

4-5

４．２ 基準竜巻の最大風速の設定
基準竜巻の最大風速は，竜巻ガイドを参考に，過去に発生した竜巻による最大風速（ＶＢ１）及び竜巻最大風速のハザード曲線による最大風速（ＶＢ２）のうち，大きな風速を設定する。
（１） 過去に発生した竜巻による最大風速（ＶＢ１）
過去に発生した竜巻による最大風速（ＶＢ１）の設定に当たっては，
日本で過去（1961年から2013年12月）に発生した最大の竜巻は藤田
スケール３であり，藤田スケール３における風速は70ｍ/sから92ｍ/sであることから，その最大風速を基にＶＢ１を92ｍ/sとする。第４－１表に日本で過去に発生した藤田スケール３の竜巻一覧を示す。
（２） 竜巻最大風速のハザード曲線による最大風速（ＶＢ２）
竜巻最大風速のハザード曲線は，竜巻ガイドを参考とした既往の算定方法に基づき，具体的には，東京工芸大学委託成果を参考に算定する。本評価は，竜巻データの分析，竜巻風速，被害幅及び被害長さの確率密度分布の算定，相関係数の算定並びにハザード曲線の算定によって構成される。
ａ．竜巻の発生頻度の分析
気象庁「竜巻等の突風データベース」に掲載されている竜巻年別
発生確認数（添３－チ第９図）を基に，竜巻検討地域（海岸線から陸側に10km，海側に５kmの計15km幅の範囲）における1961年から2013
年12月までの53年間の統計量を藤田スケール別に算出する。また，観測体制の変遷による観測データ品質のばらつきを踏まえ，以下の（ａ）から（ｃ）の基本的な考え方に基づいて整理を行う。
（ａ） 被害が小さくて見過ごされやすい藤田スケール０及び藤田スケー
ル不明の竜巻に対しては，観測体制が強化された2007年以降の年間
4-6

発生数や標準偏差を用いる。
（ｂ） 被害が比較的軽微な藤田スケール１竜巻に対しては，観測体制が整備された1991年以降の年間発生数や標準偏差を用いる。
（ｃ） 被害が比較的大きく見逃されることがないと考えられる藤田スケ
ール２及び藤田スケール３竜巻に対しては，観測記録が整備された
1961年以降の全期間の年間発生数や標準偏差を用いる。
また，藤田スケール不明の竜巻については，以下の取扱いを行う。
陸上で発生した竜巻及び海上で発生して陸上へ移動した竜巻について
は，被害があって初めてその藤田スケールが推定されるため，陸上での藤田スケール不明の竜巻は，被害が少ない藤田スケール０竜巻とみなす。
一方，海上で発生しその後上陸しなかった竜巻については，その竜巻の藤田スケールを推定することは困難であることから，「沿岸部近傍での竜巻の発生特性は，陸上と海上とで類似している」という仮定に基づ
いて各藤田スケールに分類する。
以上を踏まえて，添３－チ第３表のとおり，観測データから53年間の推定データを評価する。
竜巻は気象事象の中でも極めて稀に発生する事象であり，発生数の変動（標準偏差）が大きい分布となり，東京工芸大学委託成果にポリヤ分布への適合性が良いことが示されている。以上より，ハザード曲線の評価に当たって使用する竜巻の年発生数の確率分布は，添３－チ第10図に示すとおりポリヤ分布を採用する。
ｂ．竜巻風速，被害幅及び被害長さの確率密度分布並びに相関係数
竜巻検討地域における53年間の竜巻の発生数，被害幅及び被害長さを基に，確率密度分布については竜巻ガイド及び竜巻ガイドが参考としている東京工芸大学委託成果を参考に，添３－チ第11図から添３－チ第134-7図に示すとおり対数正規分布に従うものとする。
また，53年間の推定データの作成に伴う被害幅又は被害長さの情報がない竜巻には，被害幅又は被害長さを有する竜巻の観測値を与える。その際は，被害幅又は被害長さが長いほうから優先的に用いることで，被害幅又は被害長さの平均値が大きくなるように評価を行う。
さらに，1961年以降の観測データのみを用いて，添３－チ第４表に示すとおり竜巻風速，被害幅及び被害長さについて相関係数を求める。
ｃ．竜巻影響エリアの設定
ＭＯＸ燃料加工施設においては，添３－チ第14図に示すとおり設計対処施設を包含する円を竜巻影響エリアとして設定する。
なお，竜巻影響エリアを円形とするため，竜巻の移動方向には依存性は生じない。
ｄ．ハザード曲線の算定
Ｔ年以内にいずれかの竜巻に遭遇し，かつ，竜巻風速がＶ０以上となる確率を求め，ハザード曲線を求める。
前述のとおり，竜巻の年発生数の確率分布としてポリヤ分布の適合性が高い。ポリヤ分布は式（ａ）で示される（Ｗｅｎ ａｎｄ Ｃｈｕ）。
N 1(T ) N
 N 1 / 
1  T 
1   k 
PT ( N ) 

N!
k 1

（ａ）

ここで，Ｎは竜巻の年発生数，νは竜巻の年平均発生数，Ｔは年数である。βは分布パラメータであり，式（ｂ）で示される。
 2

 1
 1    

（ｂ）

ここで，σは竜巻の年発生数の標準偏差である。
Ｄを竜巻影響評価の対象構造物が風速Ｖ０以上の竜巻に遭遇する事象
4-8と定義し，対象構造物が１つの竜巻に遭遇し，その竜巻の風速がＶ０以上となる確率をＲ（Ｖ０）としたとき，Ｔ年以内にいずれかの竜巻に遭遇し，かつ，竜巻風速がＶ０以上となる確率は式（ｃ）で示される。
PV0 , T ( D)  1  1   R(V0 )T 

1 / （ｃ）

このＲ（Ｖ０）は，竜巻影響評価の対象地域の面積をＡ０（すなわち，
竜巻検討地域の面積約1.8×104km2），１つの竜巻の風速がＶ０以上となる面積をＤＡ（Ｖ０）とすると式（ｄ）で示される。
R (V0 ) 

E DA(V0 )
A0（ｄ）

ここで，Ｅ[ＤＡ（Ｖ０）]はＤＡ（Ｖ０）の期待値を意味する。
本評価では，以下のようにしてＤＡ（Ｖ０）の期待値を算出し，式（ｄ）によりＲ（Ｖ０）を推定して，式（ｃ）により PV ,T ( D ) を求める。
0

風速をＶ，被害幅をｗ，被害長さをｌ，移動方向をαとし，同時確率密度関数を用いると，ＤＡ（Ｖ０）の期待値は式（ｅ）で示される（Ｇａｒｓｏｎ ｅｔ ａｌ．）。
 E DA(V0 )     W (V0 ) l f (V , w, l ) dV dw dl
0 0 V02      H ( ) l f (V , l ,  ) dVdl d
0 0 V02  （ｅ）

    W (V0 )G ( ) f (V , w,  ) dVdw d
0 0 V0 S  f (V )dV
V0

ここで，Ｈ（α）及びＧ（α）はそれぞれ，竜巻の被害長さ及び被害
幅方向に沿った面に対象構造物を投影したときの長さである。竜巻影響
エリアを円形で設定しているため，Ｈ（α），Ｇ（α）ともに竜巻影響
エリアの直径130ｍで一定となる（竜巻の移動方向に依存しない）。Ｓ
4-9

は竜巻影響エリアの面積（直径130ｍの円の面積：約1.3×104ｍ2）を表す。竜巻影響エリアの直径をＤ０とした場合の計算式は式（ｆ）で示さ
れる。
 

E DA(V0 )     W (V0 ) l f (V , w, l ) dV dw dl
0 0 V0 

 D0   l f (V , l ) dVdl
0 V0

（ｆ）

 

 D0   W (V0 ) f (V , w) dVdw
0 V0 ( D0  / 4)  f (V )dV
2

V0

風速の積分範囲の上限値は，ハザード曲線の形状が不自然にならない
程度に大きな値として120ｍ/sに設定する。
また，Ｗ（Ｖ０）は，竜巻の被害幅のうち風速がＶ０を超える部分の幅であり，式（ｇ）で示される。この式により，被害幅内の風速分布に応じて被害様相に分布がある（被害幅の端ほど風速が小さくなる）ことが考慮されている（Ｇａｒｓｏｎ ｅｔ ａｌ.）。
V 
W (V0 )   min  V0 

1 / 1.6（ｇ）

w

ここで，係数の1.6について，既往の研究では例えば0.5や1.0などの値も提案されている。竜巻ガイドが参考としている文献 （Ｇａｒｓｏ－ｎ ｅｔ ａl.）では，観測値が不十分であるため，より厳しい評価となるよう1.6を用いることが推奨されており，本検討でも1.6を用いる。
また，ＭＯＸ燃料加工施設の竜巻影響評価では，ランキン渦モデルによる竜巻風速分布に基づいて設計竜巻の特性値を設定する。ランキン渦モ
デルは高さ方向によって風速及び気圧が変化しないため，地表から上空まで式（ｇ）を適用できる。なお，式（ｇ）において係数を1.0とした
4-10

場合がランキン渦モデルに該当する。
また，Ｖｍｉｎは，ｇａｌｅ ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ ｖｅｌｏｃｉｔｙと呼ばれ，被害が発生し始める風速に位置づけられる。米国気象局
ＮＷＳ（Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｗｅａｔｈｅｒ Ｓｅｒｖｉｃｅ）では，
ｇａｌｅ ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ ｖｅｌｏｃｉｔｙは34から47ノット（17.5から24.2ｍ/s）とされている。また，気象庁が使用している風力階級では，風力８は疾強風（ｇａｌｅ：17.2から20.7ｍ/s），風力９は大強風（ｓｔｒｏｎｇ ｇａｌｅ：20.8から24.4ｍ/s）と分類されており，風力９では「屋根瓦が飛ぶ。人家に被害が出始める。」とされている。以上を参考に，本評価においては，Ｖｍｉｎ＝25ｍ/sとする。なお，
この値は藤田スケール０（17から32ｍ/s）のほぼ中央値に相当する。
以上より，竜巻検討地域を対象に算定したハザード曲線を添３－チ第15図に示す。
ｅ．竜巻最大風速のハザード曲線による最大風速（ＶＢ２）
竜巻最大風速のハザード曲線により設定する最大風速ＶＢ２は，竜巻ガイドを参考に年超過確率10－5に相当する風速とし，37ｍ/sとする。
ｆ．１km範囲ごとの評価（参考評価）
竜巻検討地域を海岸線に沿って１km範囲ごとに細分化した短冊状の範囲を対象にハザード曲線を求める。評価の条件として，発生数は，短冊状の範囲を通過した竜巻もカウントしている。被害幅及び被害長さは，それぞれ１km範囲内の被害幅及び被害長さを用いる。以上に基づいて，
竜巻検討地域の評価と同様の方法で算定したハザード曲線を添３－第16
図に示す。これより，年超過確率10－5に相当する風速を求めると，海岸線から陸側１kmを対象とした場合の54ｍ/sが最大となる。ただし，ＭＯＸ燃料加工施設は海岸線から陸側１kmの範囲にないため，本評価は参考
4-11

とする。
（３） 基準竜巻の最大風速
過去に発生した竜巻による最大風速ＶＢ１＝92ｍ/s 及び竜巻最大風速のハザード曲線による最大風速ＶＢ２＝37ｍ/s より，ＭＯＸ燃料加工施設における基準竜巻の最大風速ＶＢは 92ｍ/s とする。風速 92ｍ/s に相当する年超過確率は，ハザード曲線より 1.5×10－8 である。

4-12

４．３ 設計竜巻の最大風速の設定
ＭＯＸ燃料加工施設が立地する地域の特性を考慮して，基準竜巻の最大風速の割り増しを検討し，設計竜巻の最大風速を設定する。
ＭＯＸ燃料加工施設では，敷地周辺が平坦であり，地形効果による竜巻の増幅を考慮する必要はないと考えられるため，基準竜巻の最大風速に対する割り増しは行わず，設計竜巻の最大風速は92ｍ/sとなるが，竜巻に対する設計に当たっては，蓄積されている知見の少なさといった不確定要素を考慮し，設計及び運用に安全余裕を持たせるために，設計竜巻の最大風速を100ｍ/sとする。風速100ｍ/sに相当する年超過確率は，ハザード曲線
より5.23×10－9である。
【補足説明資料４－1～４－６】

4-13

添３－チ第１表 竜巻の発生要因別の地域分布の特徴
総観場注）

気象庁竜巻データベースの分類

発生分布の特徴
関東以西の太平洋側(特に東～南方向に開台風けた地域)で発生頻度が高く，藤田スケー

台風

ル２，藤田スケール３の強い竜巻も多い。

南岸低気圧，日本海低気圧，二つ玉低気 全国的に発生頻度が高く，藤田スケール
温帯低気圧

圧，東シナ海低気圧，オホーツク海低気 ２，藤田スケール３の竜巻も見られる。
圧，その他(低気圧)，寒冷前線，温暖前 特に，南～西方向に開けた地域はより頻
線，閉塞前線

季節風(夏)
季節風(冬)
停滞前線
局地性

度が高い。

暖気の移流，熱帯低気圧，湿舌，太平洋高 太平洋側や内陸を中心に，全国的に多く
気圧

みられる。

寒気の移流，気圧の谷，大陸高気圧，季節風
停滞前線，梅雨前線，前線帯，不安定線，
その他(前線)

関東以西でみられる。

局地性擾乱，雷雨(熱雷)，雷雨(熱雷を除 地形的な影響によるものであり，全国で発生している。

く)，地形効果，局地性降水
移動性高気圧，中緯度高気圧，オホーツクその他

日本海側や関東以北で発生頻度が高い。

海高気圧，帯状高気圧，その他(高気圧)，
大循環異常，その他

全国的に発生数が少なく，地域差はみられない。

注）東京工芸大学委託成果を参考に，気象庁「竜巻等の突風データベース」の総観場を，竜巻を発生させる親雲の発生要因を考慮して，７種に再編した。

第４－１表 日本で過去に発生したＦ３竜巻（気象庁「竜巻等の突風データベース」より作成）
発生場所
発生日時
緯度

経度

都道府県

市町村

1971年07年07日07時50分

35度54分20秒

139度40分45秒

埼玉県

大宮市

1990年12年11日19時13分

35度28分39秒

140度18分57秒

千葉県

茂原市

1999年09月24日11時07分

34度42分4秒

137度23分5秒

愛知県

豊橋市

2006年11月07日13時23分

43度59分20秒

143度42分25秒

北海道
網走支庁

佐呂間町

2012年05月06日12時35分

36度6分38秒

139度56分44秒

茨城県

つくば市

4-14

添３－チ第３表

竜巻発生数の分析結果（陸上＋上陸）竜巻

発生数の統計1961/1～2013/12（53 年間）1991/1～2013/12（23 年間）4-15

2007/1～2013/12（7 年間）

推定データ（53 年間）（按分後）推定データ（53 年間）
（全竜巻）

海上竜巻

総数

F0

F1

F2

F3

F4

不明

小計

不明

期間内総数（個）

６

９

４

０

０

１

20

５

25

年平均（個）

0.11

0.17

0.08

0.00

0.00

0.02

0.38

0.09

0.47

標準偏差（個）

0.58

0.51

0.27

0.00

0.00

0.14

0.97

0.41

1.08

期間内総数（個）

６

９

２

０

０

１

18

５

23

年平均（個）

0.26

0.39

0.09

0.00

0.00

0.04

0.78

0.22

1.00

標準偏差（個）

0.86

0.72

0.29

0.00

0.00

0.21

1.35

0.60

1.48

期間内総数（個）

５

３

０

０

０

０

８

４

12

年平均（個）

0.71

0.43

0.00

0.00

0.00

0.00

1.14

0.57

1.71

標準偏差（個）

1.50

0.53

0.00

0.00

0.00

0.00

1.86

0.98

2.06

期間内総数（個）

57

32

６

０

０

０

95

年平均（個）

1.07

0.58

0.11

0.00

0.00

0.00

1.76

標準偏差（個）

1.83

0.88

0.33

0.00

0.00

0.00

2.06

期間内総数（個）

57

32

６

０

０

０

95

年平均（個）

1.08

0.60

0.11

0.00

0.00

0.00

1.79

標準偏差（個）

1.83

0.88

0.33

0.00

0.00

0.00

2.06

4-15

添３－チ第４表

竜巻風速，被害幅及び被害長さの相関係数

相関係数（対数）

風速（ｍ/s）

被害幅（ｍ）

被害長さ（ｍ）

風速（ｍ/s）

1.00000.08000.4646

被害幅（ｍ）

0.08001.00000.2418被害長さ（ｍ）

0.46460.24181.00004-16

Ⅰ 日本海岸地域 Ⅰa ～Ⅰc
Ⅱ 日本海側内陸地域 Ⅱa ～Ⅱf
Ⅲ 青森県北部及び東部地域 Ⅲa ～Ⅲc
Ⅲa

冬は日本海側の気候であるが，夏に低温で，やませの影響がやや強い

Ⅲb

太平洋側にあるが冬は日本海側の気候でやませの影響が強い

Ⅲc

冬に日本海側気候への漸移帯である。やませの影響が強い

Ⅳ 三陸海岸地域 Ⅳa ～Ⅳc
Ⅴ 太平洋側南部及び内陸地域 Ⅴa ～Ⅴc
Ⅵ 南部太平洋側内陸地域 Ⅵa ～Ⅵb
Ⅶ 南太平洋側海岸地域 Ⅶ

添３－チ第１図

吉野正敏（1967 年）による東北地方の気候区分

4-17

添３－チ第２図

竜巻の発生地点と竜巻が集中する 19 個の地域

4-18

添３－チ第３図

竜巻の発生要因別地域分布

4-19

添３－チ第４図

竜巻検討地域

関口武（1959）：日本の気候区分を基に作成

4-20

◆竜巻検討地域•「温帯低気圧」を起源とする竜巻が多い。

•

太平洋側で多くみられる「台風」を起源とする竜巻は確認されていない。

◆北海道～山口県の日本海側 (223 事例)•「季節風(冬)」を起源とする竜巻が多い。

•「台風」を起源とする竜巻は確認されていない。

◆茨城県以西の太平洋側 (372 事例)•

竜巻検討地域と比較して，「台風」，「季節風(夏)」，「停滞前線」を起源とする竜巻が多い。

•

太平洋側から暖かく湿った気流が，竜巻の親雲の発達を促すと考えられる。

添３－チ第５図

竜巻検討地域等における竜巻の発生要因の出現比率

4-21

添３－チ第６図(ａ)鉛直シアーにより水平渦度が生じる

ＣＡＰＥの概念(ｂ)積乱雲の移動と積乱雲に吹き込む風

添３－チ第７図(ｃ)「水平軸周り」に回転する渦(矢印)が親雲に吸い上げられて立ち上がり，「鉛直軸周り」の回転になる。

ＳＲｅＨの概念

4-22

暖候期（5月－10月）における
CAPE≧1200 J/kg かつ SReH≧350 m2/s2

添３－チ第８図

寒候期（11月－4月）における
CAPE≧500 J/kg かつ SReH≧350 m2/s2

同時超過頻度分布の算出結果（出典：気象庁「竜巻等の突風データベース」）
添３－チ第９図

竜巻年別発生確認数

4-23

添３－チ第 10 図

竜巻検討地域における竜巻発生数の確率分布と累積確率

添３－チ第 11 図

風速の確率密度分布（左）と超過確率（右）4-24

添３－チ第 12 図

被害幅の確率密度分布（左）と超過確率（右）添３－チ第 13 図

被害長さの確率密度分布（左）と超過確率（右）4-25

第４－14 図

竜巻影響エリア

竜巻影響エリアの設定
・ＭＯＸ燃料加工施設においては設計対処施設を包含する円を
竜巻影響エリアとして設定する。
・なお，竜巻影響エリアを円形とするため，竜巻の移動方向には依存性は生じない。

①

燃料加工建屋

エリア番号①
評価に用いる値

エリア直径（ｍ）
125
130

エリア面積（ｍ２）
12300
13300

→竜巻影響エリア
直径：130ｍ

添３－チ第 14 図 竜巻影響エリア
4-26

面積：13300ｍ2

添３－チ第 15 図

竜巻最大風速のハザード曲線（竜巻地域検討）

添３－チ第 16 図

竜巻最大風速のハザード曲線（１km 範囲）（参考）

4-27

５．設計荷重（竜巻）の設定
設計竜巻の特性値については，現状，設定に足る十分な信頼性を有した観測記録等が無いため，竜巻ガイドを参考に設定する。設計
竜巻の特性値を添５第25表に示す。また，設計竜巻については，今後も継続的に観測データ及び増幅に関する新たな知見の収集に取り組み，必要な事項については適切に反映を行う。
（１） 設計竜巻の移動速度（ＶＴ）
設計竜巻の移動速度（ＶＴ）は，東京工芸大学委託成果を参考に，
日本の竜巻における移動速度と最大竜巻風速の関係に基づく以下の式を用いて算定する。
ＶＴ＝0.15×ＶＤ
ＶＤ（ｍ/s）：設計竜巻の最大風速（２） 設計竜巻の最大接線風速（ＶＲｍ）
設計竜巻の最大接線風速（ＶＲｍ）は，米国原子力規制委員会の基準類を参考に，以下の式を用いて算定する。
ＶＲｍ＝ＶＤ－ＶＴ（３） 設計竜巻の最大接線風速が生じる位置での半径（Ｒｍ）
設計竜巻の最大接線風速が生じる位置での半径（Ｒｍ）は，東京工芸大学委託成果による日本の竜巻の観測記録を基に提案されたモデルを参考として，以下の値を用いる。
Ｒｍ＝30（ｍ）（４） 設計竜巻の最大気圧低下量（ΔＰｍａｘ）
設計竜巻の最大気圧低下量（ΔＰｍａｘ）は，米国原子力規制委
員会の基準類のランキン渦モデルによる風速分布を参考に，以下の式を用いて算定する。
5-1

ΔＰｍａｘ＝ρ×ＶＲｍ２
ρ：空気密度（1.22（kg／m3））（５） 設計竜巻の最大気圧低下率（（ｄｐ／ｄｔ）ｍａｘ）
設計竜巻の最大気圧低下率（（ｄｐ／ｄｔ）ｍａｘ）は，米国原子力規制委員会の基準類のランキン渦モデルによる風速分布を参考に，以下の式を用いて算定する。
（ｄｐ／ｄｔ）ｍａｘ＝（ＶＴ／Ｒｍ）×ΔＰｍａｘ

5-2

５．１ 設計飛来物の設定
竜巻ガイドを参考に現地調査により敷地内をふかんした調査及び検討を行い，敷地内の資機材の設置状況を踏まえ，設計対処施設に衝突する可能性のある飛来物を抽出する。抽出した飛来物に竜巻ガ
イドに例示される飛来物を加え，それぞれの寸法，質量及び形状から飛来の有無を判断し，運動エネルギ及び貫通力を考慮して，竜巻防護対策によって防護が出来ない可能性があるものは，浮き上がり
又は横滑りの有無を考慮した上で，固縛，建屋収納又は敷地からの撤去により飛来物とならないようにする。
車両については，周辺防護区域への入構を管理するとともに，竜巻の襲来が予想される場合には，停車又は走行している場所に応じて固縛するか避難場所へ退避することにより，飛来物とならないよ
う管理を行うことから，設計飛来物として考慮しない。
また，敷地外から飛来するおそれがあり，かつ敷地内からの飛来物による衝撃荷重を上回ると想定されるものとしてむつ小川原ウィ
ンドファームの風力発電施設のブレードがある。むつ小川原ウィン
ドファームの風力発電施設から設計対処施設までの距離及び設計竜巻によるブレードの飛来距離を考慮すると，ブレードが設計対処施設まで到達するおそれはないことから，ブレードは設計飛来物として考慮しない。
以上のことから，設計対処施設に衝突する可能性がある飛来物として，竜巻ガイドに例示される鋼製材及び鋼製パイプを設計飛来物として設定する。
なお，降下火砕物の粒子による影響については，設計飛来物の影
響に包含される。
5-3

添５第26表にＭＯＸ燃料加工施設における設計飛来物を示す。

5-4

５．２ 荷重の組合せと許容限界（１） 設計対処施設に作用する設計竜巻荷重
設計竜巻により設計対処施設に作用する設計竜巻荷重を以下に示す。
ａ．風圧力による荷重
竜巻の最大風速による荷重であり，竜巻ガイドを参考に次式のとおり算出する。
ＷＷ＝ｑ・Ｇ・Ｃ・Ａ
ここで，ＷＷ：風圧力による荷重ｑ：設計用速度圧Ｇ：ガスト影響係数（＝1.0）

Ｃ

：風力係数

Ａ

：施設の受圧面積ｑ＝（1／2）・ρ・ＶＤ２である。ここで，
ρ

：空気密度

ＶＤ

：設計竜巻の最大風速である。
ただし，竜巻による最大風速は，一般的には水平方向の風速として算定されるが，鉛直方向の風圧力に対してぜい弱と考えられる設計対処施設が存在する場合には，鉛直方向の最大風速に基づいて算出した鉛直方向の風圧力による荷重についても考慮した設計とする。
ｂ．気圧差による荷重5-5外気と隔離されている区画の境界部が気圧差による圧力影響を受ける設備並びに竜巻防護対象施設を設置する施設の建屋壁及び屋根においては，設計竜巻による気圧低下によって生じる設計対処施設の内外の気圧差による圧力荷重を考慮し，より厳しい結果を与える「閉じた施設」を想定して次式のとおり算出する。「閉じた施設」とは通気がない施設であり，施設内部の圧力が竜巻の通過以前と以後で等しいとみなせる。一方，施設の外側の圧力は竜巻の通過中に変化し，施設内外に圧力を生じさせる。
ＷＰ＝ΔＰｍａｘ・Ａ
ここで，ＷＰ：気圧差による荷重

ΔＰｍａｘ：最大気圧低下量
Ａ：施設の受圧面積である。
ｃ．飛来物の衝撃荷重
竜巻ガイドを参考に，衝突時の荷重が大きくなる向きで設計飛来物が設計対処施設に衝突した場合の衝撃荷重を算出する。
また，貫通評価においても，設計飛来物の貫通力が大きくなる
向きで衝突することを考慮して評価を行う。
（２） 設計竜巻荷重の組合せ
設計対処施設の設計に用いる設計竜巻荷重は，竜巻ガイドを参考に風圧力による荷重（ＷＷ），気圧差による荷重（ＷＰ）及び設
計飛来物による衝撃荷重（ＷＭ）を組み合わせた複合荷重とし，複合荷重ＷＴ１及びＷＴ２は米国原子力規制委員会の基準類を参考として，以下のとおり設定する。
5-6

ＷＴ１＝ＷＰ
ＷＴ２＝ＷＷ＋（1／2）・ＷＰ＋ＷＭ
設計対処施設にはＷＴ１及びＷＴ２の両荷重をそれぞれ作用させる。
（３） 設計竜巻荷重と組み合わせる荷重の設定
設計竜巻荷重と組み合わせる荷重は，以下のとおりとする。
【補足説明資料５―７】
ａ．設計対処施設に常時作用する荷重及び運転時荷重
ｂ．竜巻以外の自然現象による荷重
竜巻は積乱雲や積雲に伴って発生する現象であり，積乱雲の発達時に竜巻と同時に発生する可能性がある自然現象は，落雷，積雪，降雹及び降水である。これらの自然現象により発生する荷重の組合せの考慮は，以下のとおりとする。
なお，風（台風）に対しては，「その他外部衝撃」にて考慮することとしている建築基準法に基づく風荷重が設計竜巻を大きく下回ることから，設計竜巻荷重に包含される。
ただし，竜巻と同時に発生する自然現象については，今後も継続的に新たな知見の収集に取り組み，必要な事項については適切に反映を行う。
（ａ） 落

雷竜巻及び落雷が同時に発生する場合においても，落雷による影響は雷撃であり，荷重は発生しない。
（ｂ） 積

雪

ＭＯＸ燃料加工施設の立地地域は，冬季においては積雪があるため，冬季における竜巻の発生を想定し，建築基準法に基づいて積雪の荷重を適切に考慮する。
5-7

（ｃ） 降雹降雹は積乱雲から降る直径５mm以上の氷の粒であり，仮に直径10cm程度の大型の降雹を仮定した場合でも，その質量は約0.5kgである。竜巻及び降雹が同時に発生する場合においても，
直径10cm程度の降雹の終端速度は59ｍ/s，運動エネルギは約0.9kＪであり，設計飛来物の運動エネルギと比べて十分小さく，降雹の衝突による荷重は設計竜巻荷重に包含される。
（ｄ） 降

水

竜巻及び降水が同時に発生する場合においても，降水により屋外施設に荷重の影響を与えることはなく，また降水による荷重は十分小さいため，設計竜巻荷重に包含される。
ｃ．設計基準事故時荷重設計対処施設に作用させる設計荷重には，設計基準事故時に生ずる応力の組合せを適切に考慮する設計とする。
設計基準事故は，設備・機器における内部事象を起因とするものであり，外部からの荷重である竜巻との因果関係はない。また，
竜巻に対して安全上重要な施設の安全機能を損なわない設計とすることから，竜巻の影響及び時間的変化による設計基準事故への進展も考えられない。さらに，ＭＯＸ燃料加工施設は大きな事故の誘因となり得る自然現象に対して，全工程及び送排風機を停止
し施設を安定な状態に移行する措置を行うことから，時間的変化による設計基準事故への進展はない。したがって，設計竜巻と設計基準事故は独立事象となる。独立事象である設計竜巻と設計基準事故が同時に発生する頻度は十分小さいと考えられる。
仮に，設計基準事故発生時に，風速が小さく発生頻度の高い竜
5-8

巻が襲来したとしても，設計基準事故時に期待する影響緩和機能
は,竜巻による影響を受けない設計とすることから，時間的変化による設計基準事故への影響はない。
以上のことから，設計竜巻荷重と設計基準事故時荷重の組合せは考慮しない。
（４） 許容限界
建屋・構築物の設計において，設計飛来物の衝突による貫通及び裏面剥離発生の有無の評価については，貫通及び裏面剥離が発生する限界厚さ及び部材の最小厚さを比較することにより行う。
さらに，設計荷重（竜巻）により発生する変形又は応力が安全上適切と認められる規格及び規準による許容応力度等の許容限界に対して安全余裕を有する設計とする。
設備の設計においては，設計飛来物の衝突による貫通の有無の評価について，貫通が発生する限界厚さ及び部材の最小厚さを比較することにより行う。さらに，設計荷重（竜巻）により発生する応力が安全上適切と認められる規格及び規準による許容応力の許容限界に対して安全余裕を有する設計とする。
【補足説明資料５－１～５－７】

5-9

添５第 25 表 設計竜巻の特性値
最大風速
ＶＤ
（ｍ/s）

移動速度
ＶＴ
（ｍ/s）

最大接線風速ＶＲｍ（ｍ/s）

最大接線風速半径Ｒｍ（ｍ）

最大気圧低下量
ΔＰｍａｘ
（hPa）

最大気圧低下率（ｄｐ／ｄｔ）ｍａｘ（hPa/s）

100

15

85

30

89

45

添５第 26 表 ＭＯＸ燃料加工施設における設計飛来物
飛来物の種類
寸法
（ｍ）
質量
（kg）
最大水平速度（ｍ/s）
最大鉛直速度
（ｍ/s）

鋼製パイプ
長さ×直径
2.0×0.05

鋼製材
長さ×幅×奥行き 4.2×0.3
×0.2

8.4

135

49

51

33

34

5-10

６． 評価に使用する風速場モデルについて
ランキン渦モデルはＮＲＣガイドで採用されており，利用実績が高く，非常に簡単な式で風速場を記述することができる。しかし，風速場が高さに依存しないため，地表面付近では非現実的な風速場となることがデメリットとしてあげられる。
フジタモデルはランキン渦モデルと比較して，解析プログラムが複雑であるが，観測に基づき考案され，実際に近い竜巻風速場
をモデル化している。第６－１図に風速場モデルを示す。
ＭＯＸ燃料加工施設の竜巻影響評価では，基本的にランキン渦モデルを採用するが，車両の固縛又は退避の運用において考慮す
る離隔距離の設定においては，車両が全て地表面にあることから，
地表面の風速場をよく再現しているフジタモデルを採用する。

第６－１図 風速場モデル（ランキン渦モデル（左），フジタモデル（右））【補足説明資料６－１】

6-1

７． 竜巻防護設計
竜巻に対する防護設計においては，竜巻ガイドを参考に，基準竜巻，
設計竜巻及び設計荷重を適切に設定し，竜巻防護対象施設を設置する区画の構造健全性を確保するため，機械的強度を有する，建物の外壁及び屋根により建物全体を保護し，以下の事項に対して安全機能を損なわない設計とする。
（１） 飛来物の衝突による建屋・構築物の貫通，裏面剥離及び設備・機器の損傷（２） 設計竜巻荷重及びその他の荷重（常時作用する荷重，運転時荷重，竜巻以外の自然現象による荷重及び設計基準事故時荷重）を適切に組み合わせた設計荷重（竜巻）（３） 竜巻による気圧の低下
竜巻防護対象施設，竜巻防護対象施設を設置する施設及び竜巻防護対象施設に波及的影響を及ぼし得る施設の設計竜巻からの防護設計方針を以下に示す。

7-1

７．１ 建屋に設置される竜巻防護対象施設（外気と繋がっている竜巻防護対象施設を除く。）
建屋に設置され防護される竜巻防護対象施設（外気と繋がっている竜巻防護対象施設を除く。）は，建屋による防護により，設計荷重（竜巻）による影響に対して安全機能を損なわない設計とする。
具体的には以下のとおりである。
建屋内に設置される竜巻防護対象施設（外気と繋がっている竜巻
防護対象施設を除く。）は，燃料加工建屋に設置され，設計荷重（竜巻）並びに設計飛来物の衝突による貫通及び裏面剥離を防止することによって安全機能を損なわない設計とする。
また，燃料加工建屋は隣接して設置する排気筒の転倒により影響を受ける範囲の区画には，竜巻防護対象施設を設置しない設計とする。
【補足説明資料３－４，７－３】
ただし，建屋による防護が期待できない場合には７．２のとおり
とする。

7-2

７．２ 建屋に設置されるが防護が期待できない竜巻防護対象施設
建屋に設置されるが防護が期待できない竜巻防護対象施設には，非常用所内電源設備の非常用発電機が該当する。設計荷重（竜巻）による影響に対して非常用所内電源設備の非常用発電機の安全機能を損なわない設計とするため，非常用所内電源設備の非常用発電機の給気系及び排気系に対しては，設計飛来物の侵入による損傷を考慮する。具
体的には，設計飛来物の侵入を防止するため，非常用所内電源設備の非常用発電機の給気系については建物により迷路構造とすることで設計飛来物の侵入を防止し，排気系はその一部を構成する構築物である
非常用所内電源設備の非常用発電機の排気筒を十分な板厚とすることにより設計飛来物の侵入を防止する設計とする。

7-3

７．３ 建屋内の施設で外気と繋がっている竜巻防護対象施設
建屋内の施設で外気と繋がっている竜巻防護対象施設は，気圧差
荷重に対して健全性を維持できる強度を有する設計とする。
気体廃棄物の廃棄設備の工程室排気設備，グローブボックス排気設備及び非常用所内電源設備の非常用発電機の給気系及び排気系は，気圧差荷重に対して，健全性を維持できるよう十分な強度を有する設計とする。

7-4

７．４ 竜巻防護対象施設を設置する施設
竜巻防護対象施設を設置する施設は，設計荷重（竜巻）に対して構造健全性を維持する設計とし，施設内の竜巻防護対象施設の安全機能を損なわない設計とする。また，設計飛来物の衝突に対しては，貫通及び裏面剥離が防止できる設計とする。

7-5

７．５ 竜巻防護対象施設に波及的影響を及ぼし得る施設
竜巻防護対象施設に波及的影響を及ぼし得る施設については，設計
荷重（竜巻）を考慮しても周辺の竜巻防護対象施設の安全機能を損なわない設計とする。
ただし，竜巻防護対象施設に波及的影響を及ぼし得る施設に該当する施設はない。

7-6

７．６ 屋外の竜巻防護対象施設
屋外の竜巻防護対象施設は，設計荷重（竜巻）により安全機能を損なう場合には，竜巻防護対策を実施することにより安全機能を損なわない設計とする。
ただし，ＭＯＸ燃料加工施設は竜巻防護対象施設を全て燃料加工建屋に収納することから，該当する施設はない。

7-7

７．７ 竜巻随伴事象に対する設計
竜巻ガイドを参考に，竜巻随伴事象として以下の事象を想定し，これらの事象が発生した場合においても，竜巻防護対象施設が安全機能を損なわない設計とする。
（１） 火

災

竜巻により敷地内にある危険物タンク等（ボイラ用燃料受入れ・貯蔵所及びディーゼル発電機用燃料受入れ・貯蔵所）が損傷し，漏えい及び防油堤内での火災が発生したとしても，火災源と竜巻防護対象施設を設置する施設の位置関係を踏まえて熱影響を評価した上で，竜巻防護対象施設を設置する施設の許容温度を超えない設計とすることにより，竜巻防護対象施設の安全機能に影響を与えない設計とすることを「外部火災防護に関する設計」にて考慮する。
（２） 溢

水

竜巻により，屋外機器の破損による溢水を想定し，溢水源と竜巻防護対象施設の位置関係を踏まえた影響評価を行った上で，溢水が竜巻防護対象施設を設置する施設の開口部まで到達しない設計とする。
（３） 外部電源喪失
竜巻と同時に発生する外部電源喪失に対しては，非常用所内電源
設備を竜巻から防護し，その安全機能を維持することにより，竜巻防護施設の安全機能を確保する設計とする。

【補足説明資料７－１～７－３】

7-8

８． 手順等
設計竜巻による飛来物の発生防止及び竜巻による安全機能を有する
施設への影響の軽減を図るため，
以下の事項を考慮した手順を定める。
（１） 設計対処施設以外の建屋，屋外施設及び資機材で飛来物となる可能性のあるものは，浮き上がり又は横滑りの有無を考慮した上で，飛来時の運動エネルギ及び貫通力が設計飛来物である鋼製材よりも大きなものについて，設置場所に応じて固縛，建屋収納又は敷地からの撤去等を実施することを手順に定める。
（２） 車両については，ＭＯＸ燃料加工施設が再処理施設及び廃棄物管理施設と同じ周辺防護区域に位置するため,再処理施設及び廃棄物管理施設が設定する飛来対策区域を考慮した以下の運用とする。
・車両については，周辺防護区域内への入構を管理するとともに，竜巻の襲来が予想される場合に車両が飛来物とならないよう固縛又は飛来対策区域外の退避場所へ退避する。
（３） 竜巻に対する運用管理を確実に実施するために必要な技術的能力を維持・向上させることを目的とし，教育及び訓練を定期的に実施する。
（４） 竜巻によりＭＯＸ燃料加工施設に影響を及ぼすおそれが予見される場合は，竜巻による安全機能を有する施設への影響を軽減させるため，全工程停止及び気体廃棄物の廃棄設備のグローブボックス排風機以外の送排風機停止し，ＭＯＸ燃料加工施設を安定な状態に移行する措置を講ずるとともに，建屋排風機及び工程室排風機後の排気系統に手動ダンパを設置する設計とし，閉止の措置を行う手順を定める。
【補足説明資料８－１～８－５】
8-1

２章

補足説明資料令和２年３月４日 R８
ＭＯＸ燃料加工施設 安全審査 整理資料 補足説明資料リスト
第９条：外部からの衝撃による損傷の防止（竜巻）ＭＯＸ燃料加工施設 安全審査 整理資料 補足説明資料
資料№

名称

提出日

Rev

補足説明資料2-1 竜巻影響評価ガイドへの適合性

3/45

補足説明資料3-1 設計対処施設の選定について

3/4

6

補足説明資料3-2 竜巻に対して防護する必要のある開口部の選定について

2/7

1

補足説明資料3-3 耐震Sクラス施設について

2/25

4

補足説明資料3-4 竜巻防護対象施設に波及的影響を及ぼし得る施設の抽出について

3/4

5

補足説明資料3-5 排気筒の波及的影響について

備考

補足説明資料7-3に移動

補足説明資料4-1 竜巻検討地域の設定について

1/23

2

補足説明資料4-2 竜巻検討地域の範囲設定について

1/23

1

補足説明資料4-3 竜巻検討地域の設定の妥当性について

1/23

1

補足説明資料4-4 ハザード曲線による竜巻最大風速（VB2）の計算について

2/17

4

補足説明資料4-5 海上のＦスケール不明竜巻の按分方法の妥当性について

2/25

1

補足説明資料4-6 竜巻発生数の確率分布（ポアソン，ポリヤ分布）がハザード結果に及ぼす影響について

11/29

0

補足説明資料5-1 設計対処施設の設計荷重について

3/4

3

補足説明資料5-2 設計飛来物の設定

2/25

5

補足説明資料5-3 敷地外からの飛来物の考慮について

2/7

3

補足説明資料5-4 設計飛来物の設定における１次スクリーニングについて

2/7

2

補足説明資料5-5 竜巻時に発生する降雹について

2/7

2

補足説明資料5-6 空力パラメータについて

11/29

0

補足説明資料5-7 荷重の組合せ一覧表

2/71

補足説明資料4-4 竜巻影響エリアの設定の妥当性について

(1/2)

新規作成

令和２年３月４日 R８
ＭＯＸ燃料加工施設 安全審査 整理資料 補足説明資料リスト
第９条：外部からの衝撃による損傷の防止（竜巻）ＭＯＸ燃料加工施設 安全審査 整理資料 補足説明資料
資料№

名称

補足説明資料6-1 ランキン渦モデルとフジタモデルの適用の考え方について

提出日

Rev

1/23

1

備考

参考資料１

フジタモデルの適用について

2/25

2

参考資料２

竜巻による物体の浮上・飛来解析について

12/20

1

補足説明資料7-1 竜巻随伴事象の抽出及び設計について

2/17

4

補足説明資料7-2 MOX燃料加工施設における竜巻防護設計について

2/17

2

新規作成

補足説明資料7-3 排気筒の波及的影響について

3/4

4

補足説明資料3-5から移動

補足説明資料8-1 車両の飛来防止対策について

2/25

5

補足説明資料8-2 車両の退避について

1/23

2

補足説明資料8-3 竜巻襲来までに要する時間の設定の妥当性について

3/4

5

補足説明資料8-4 MOX燃料加工施設 運用，手順説明資料 外部からの衝撃による損傷の防止（竜巻）2/72

補足説明資料8-5 竜巻発生確度ナウキャスト及び雷ナウキャストについて

11/29

0

補足説明資料7-3 外部事象に対する加工運転の停止について(2/2)

令和２年３月４日

補足説明資料２－１（９条

竜巻）

R５

竜巻影響評価ガイドへの適合性
原子力発電所の竜巻影響評価ガイド

補足説明資料 2-1
ガイドへの適合性の確認結果

2．設計の基本方針
2.1 設計対象施設
以下の（１）及び（２）に示す施設を設計対象施設とする。
（１）竜巻防護施設「基準地震動及び耐震設計方針に係る審査ガイド」の重要度分類における耐震 S クラスの設計を要求される設備（系統・機器）及び建屋・構築物等とする。

⇒竜巻防護対象施設としては安全上重要な施設を選定しており，耐震 S ク
ラスの設備とはしていないが，事業許可基準規則第９条及び第 14 条に則った選定としている。
なお，安全上重要な施設は耐震 S クラスの設備を包含し，かつ耐震 S ク
ラスでないものも含んでいる（「安全上重要な施設＞耐震 S クラスの設備」）。

（２）竜巻防護施設に波及的影響を及ぼし得る施設
当該施設の破損等により竜巻防護施設に波及的影響を及ぼして安全機能を喪失させる可補 2-1-1能性が否定できない施設、又はその施設の特定の区画(注 2.1)。

⇒破損又は転倒により，上記の竜巻防護対象施設に波及的影響を及ぼして安全機能を喪失させるおそれのあるものを「竜巻防護対象施設に波及的影響を及ぼし得る施設」として選定している。

解説 2.1 設計対象施設
設計竜巻荷重は、基準地震動 Ss による地震荷重と同様に施設に作用するものと捉え、設計対象施設は、耐震設計上の重要度分類を引用して、耐震 S クラス施設及び耐震 S クラス
施設に波及的影響を及ぼし得る施設とした。ただし、竜巻防護施設の外殻となる施設等（竜巻防護施設を内包する建屋・構築物等）による防護機能によって、設計竜巻による影響を受けないことが確認された施設については、設計対象から除外できる。
竜巻防護施設の例としては、原子炉格納容器や安全機能を有する系統・機器（配管を含む）
等が考えられる。外殻となる施設等による防護機能が期待できる設計対象施設の例としては、原子炉格納容器に内包された安全機能を有する設備等が考えられる。

（注 2.1）竜巻防護施設を内包する区画。

⇒外殻となる建屋によって防護される竜巻防護対象施設については，外殻となる建屋を「竜巻防護対象施設を設置する施設」として設計対処施設に選定している。

竜巻影響評価ガイドへの適合性
原子力発電所の竜巻影響評価ガイド
2.2 設計の基本的な考え方
2.2.1 設計の基本フロー
図 2.1 に設計の基本フローを示す。設置許可段階では、基準竜巻、設計竜巻及び設計荷重が適切に設定されていること、並びに設計荷重に対して、機能・配置・構造計画等を経て抽出された設計対象施設の安全機能が維持される方針であることを確認する。ただし、設計荷重については、設置許可段階において、その基本的な種類や値等が適切に設定されていることを確認する。

補 2-1-2

解説 2.2.1 設計の基本フロー
詳細設計段階においては、配置・断面設計等を経て詳細な仕様が設定された施設を対象に、補足説明資料 2-1
ガイドへの適合性の確認結果⇒3.参照。

竜巻影響評価ガイドへの適合性
原子力発電所の竜巻影響評価ガイド

補足説明資料 2-1
ガイドへの適合性の確認結果

設計荷重の詳細を設定し、設計荷重に対する構造計算等を実施し、その結果得られた施設の変形や応力等が構造健全性評価基準を満足すること等を確認して、安全機能が維持されることが確認されることを想定している。

2.2.2 設計対象施設に作用する荷重
以下に示す設計荷重を適切に設定する。
（１）設計竜巻荷重
設計竜巻荷重を以下に示す。
補 2-1-3①風圧力
設計竜巻の最大風速による風圧力②気圧差による圧力⇒設計竜巻荷重を以下の通りとしている。
・風圧力による荷重
・気圧差による荷重
・飛来物の衝撃荷重

設計竜巻における気圧低下によって生じる設計対象施設内外の気圧差による圧力③飛来物の衝撃荷重
設計竜巻によって設計対象施設に衝突し得る飛来物（以下、「設計飛来物」という）が設計
対象施設に衝突する際の衝撃荷重（２）設計竜巻荷重と組み合わせる荷重
設計竜巻荷重と組み合わせる荷重を以下に示す。

⇒設計竜巻荷重と組み合わせる荷重として以下のものを考慮することとし①設計対象施設に常時作用する荷重、運転時荷重等ている。

②竜巻以外の自然現象(注 2.3)による荷重、設計基準事故時荷重等・設計対処施設に常時作用する荷重及び運転時荷重
・竜巻以外の自然現象による荷重（積雪）（注 2.3）竜巻と同時発生が想定され得る雷、雪、雹及び大雨等の自然現象を含む。

竜巻影響評価ガイドへの適合性
原子力発電所の竜巻影響評価ガイド

補足説明資料 2-1
ガイドへの適合性の確認結果

なお， 設計対処施設に作用させる設計荷重には，設計基準事故時に生ずる
なお、上記（２）の②の荷重については、竜巻以外の自然現象及び事故の発生頻度等を参照

応力の組合せを適切に考慮する設計とする。

して、上記（２）の①の荷重と組み合わせることの適切性や設定する荷重の大きさ等を判断す

設計基準事故は，設備・機器における内部事象を起因とするものであり，る。

外部からの荷重である竜巻との因果関係はない。また，竜巻に対して安全上重要な施設の安全機能を損なわない設計とすることから，竜巻の影響及び時間的変化による設計基準事故への進展も考えられない。さらに，ＭＯ
Ｘ燃料加工施設は大きな事故の誘因となり得る自然現象に対して，全工程及び送排風機を停止し施設を安定な状態に移行する措置を行うことから，時間的変化による設計基準事故への進展はない。
したがって，設計竜巻と設計基準事故は独立事象となる。独立事象である設計竜巻と設計基準事故が同時に発生する頻度は十分小さいと考えられ

補 2-1-4

る。仮に，設計基準事故発生時に，風速が小さく発生頻度の高い竜巻が襲来したとしても，設計基準事故時に期待する影響緩和機能は,竜巻による影響を受けない設計とすることから，時間的変化による設計基準事故への影
響はない。
以上のことから，設計竜巻荷重と設計基準事故時荷重の組合せは考慮しない。
2.2.3 施設の安全性の確認
設計竜巻荷重及びその他組み合わせ荷重（常時作用している荷重、竜巻以外の自然現象によ⇒設計竜巻からの防護設計方針を以下の通りとし，安全機能を損なわない

る荷重、設計基準事故時荷重等）を適切に組み合わせた設計荷重に対して、設計対象施設、あ設計とする方針としている。

るいはその特定の区画(注 2.4)の構造健全性等が維持されて安全機能が維持される方針であること

・建屋に設置され防護される竜巻防護対象施設を確認する。

建屋による防護により，設計荷重（竜巻）の影響を受けない設計とする。

（注 2.4）竜巻防護施設を内包する区画。

・建屋に設置されるが防護が期待できない竜巻防護対象施設

竜巻影響評価ガイドへの適合性

補足説明資料 2-1

原子力発電所の竜巻影響評価ガイド

ガイドへの適合性の確認結果
建物・構築物による防護により，設計荷重（竜巻）の影響を受けない設計とする。
・屋外の竜巻防護対象施設
ＭＯＸ燃料加工施設は竜巻防護対象施設を全て燃料加工建屋に収納することから，該当する施設はない。
・外気と繋がっている竜巻防護対象施設
設計荷重（竜巻）の影響を受けても安全機能を損なわない設計とする。

3．基準竜巻・設計竜巻の設定
3.1 概要設置許可段階の安全審査において、基準竜巻及び設計竜巻が適切に設定されていることを確認する。
補 2-1-5

解説 3.1 基準竜巻・設計竜巻の最大風速の設定
設計竜巻荷重を設定するまでの基本的な流れは解説図 3.1 に示すとおりである。

⇒3.3，3.4 参照。

竜巻影響評価ガイドへの適合性
原子力発電所の竜巻影響評価ガイド

補 2-1-6

3.2 竜巻検討地域の設定
竜巻検討地域は、原子力発電所が立地する地域及び竜巻発生の観点から原子力発電所が立地

補足説明資料 2-1
ガイドへの適合性の確認結果⇒ＭＯＸ燃料加工施設を中心とした 10 万ｋｍ２(半径約 180ｋｍ）を目安として竜巻検討地域を設定している。

する地域と気象条件等が類似の地域から設定する。

⇒竜巻検討地域，日本海側及び太平洋側とで比較を行うことにより，竜巻（注 3.1）地形効果による竜巻の増幅特性等検討地域における竜巻発生の傾向が，日本海側，太平洋側のいずれとも異なることを確認している。
⇒ＭＯＸ燃料加工施設が立地する地域の気候，竜巻発生の観点からの特徴（総観場）の類似性を考慮して竜巻検討地域を設定している。
⇒類似の気候区分に分類される範囲（岩手県沿岸南部）については，半径180ｋｍの範囲外であっても竜巻検討地域に含めた。

竜巻影響評価ガイドへの適合性
原子力発電所の竜巻影響評価ガイド

補足説明資料 2-1
ガイドへの適合性の確認結果

解説 3.2 竜巻検討地域の設定（１）基本的な条件
竜巻検討地域の設定にあたっては、IAEA の基準(参 1)が参考になる。IAEA の基準では、ある
特定の風速を超過する竜巻の年発生頻度の検討にあたって竜巻の記録を調査する範囲として、およそ 10 万 km2 を目安にあげている。この IAEA の基準を参考として、竜巻検討地域の⇒ＭＯＸ燃料加工施設は海岸から約５～10ｋｍの地点に立地しているが，目安を、原子力発電所を中心とする 10 万 km2 の範囲とする。しかしながら、日本では、例

竜巻の発生のほとんどが海岸線付近であることから，海岸線に沿った海

えば日本海側と太平洋側とで気象条件が異なる等、比較的狭い範囲で気象条件が大きく異な側５ｋｍ，陸側 10ｋｍを竜巻検討地域として考慮している。

る場合があることから、必ずしも 10 万 km2 に拘らずに、竜巻発生の観点から原子力発電所が立地する地域と気象条件等が類似する地域を調査した結果に基づいて竜巻検討地域を設定することを基本とする。
補 2-1-7（２）原子力発電所が海岸線付近に立地する場合の竜巻検討地域の設定
解説図 3.2 に日本における竜巻の発生分布(参 2)を示す。解説図 3.2 より日本における竜巻の発生位置は、海岸線付近に集中している傾向が伺える。解説図 3.3 に日本の海岸線付近における竜巻の発生状況を示す。解説図 3.3 をみると、海岸線から 1km 以内の陸上では単位面積あたりの 1 年間の平均発生数は 6.0×10-4(個/km2/年)を少し超える程度であり、海岸線から離れるに従って竜巻の発生数が減少する傾向が伺える。例えば、解説図 3.3 の陸上側のグラフの分布をみると、海岸線から 5km 以上離れた地域では、竜巻の発生数が急激に減少する傾向がみられる。以上の傾向を踏まえて、原子力発電所が海岸線付近に立地する場合は、海岸線から陸側及び海側それぞれ 5km の範囲を目安に竜巻検討地域を設定することとする。なお、原子力発電所がこの範囲（海岸線から陸側及び海側それぞれ 5km の範囲）を逸脱する地域に立地する場合は、海岸線付近で竜巻の発生が増大する特徴を踏まえつつ竜巻検討地域の範囲を別途検討する必要がある。

竜巻影響評価ガイドへの適合性
原子力発電所の竜巻影響評価ガイド

補足説明資料 2-1
ガイドへの適合性の確認結果

補 2-1-8⇒基準竜巻の最大風速は日本で過去に発生した竜巻による最大風速（VB1）と竜巻検討地域における竜巻最大風速のハザード曲線による最大風速（VB2）のうち，大きな風速を設定することとしている。
⇒VB1 は，日本で過去（1961 年から 2013 年 12 月）に発生した竜巻の最大風速（92ｍ／ｓ）としている。

（注 3.2）被害の痕跡が残りにくい海上竜巻は、単位面積あたりの年平均発生数が、実際の発生数より特に少ない可能性が考えられる。

3.3 基準竜巻の設定
以下の基本的な方針に基づいて基準竜巻の最大風速(VB)を設定する。ここで、VB は最大瞬間⇒作成したハザード曲線において年超過確率が 10-5 に相当する風速（約 37ｍ／ｓ）を VB2 としている。

竜巻影響評価ガイドへの適合性
原子力発電所の竜巻影響評価ガイド

補足説明資料 2-1
ガイドへの適合性の確認結果

風速とする。
(1)基準竜巻の最大風速(VB)は、竜巻検討地域において、過去に発生した竜巻の規模や発生頻度、 ⇒ＭＯＸ燃料加工施設においては，VB＝VB1＝92ｍ／ｓとしている。92ｍ／
最大風速の年超過確率等を考慮して適切に設定する。

ｓに相当する年超過確率は，1.5×10-8 である。

(2)基準竜巻の最大風速(VB)は、下記に示す VB1 と VB2 のうちの大きな風速とする。
①過去に発生した竜巻による最大風速(VB1)
日本で過去に発生した竜巻による最大風速を VB1 として設定することを原則とする。ただし、竜巻検討地域で過去に発生した竜巻の最大風速を十分な信頼性のあるデータ等に基づいて評価できる場合においては、「日本」を「竜巻検討地域」に読み替えることができる。
補 2-1-9②竜巻最大風速のハザード曲線による最大風速(VB2)
竜巻検討地域における竜巻の観測記録等に基づいて作成した竜巻最大風速のハザード曲線
上において、年超過確率(PB2)に対応する竜巻最大風速を VB2 とする。ここで、PB2 は 10-5（暫定値）を上回らないものとする。

また、竜巻検討地域において基準竜巻の最大風速(VB)が発生する可能性を定量的に確認するた
めに、VB の年超過確率を算定することとする。なお、VB が VB1 から決定された場合（VB=VB1 の場合）は、VB2 の算定に用いた竜巻最大風速のハザード曲線を用いて、VB の年超過確率を算定する。ちなみに、米国 NRC の基準類(参 4)では、設計に用いる竜巻（設計基準竜巻：Design-basis
tornado）の最大風速は、年超過確率 10-7 の風速として設定されている。

解説 3.3 基準竜巻の最大風速（VB）の設定
解説 3.3.1 過去に発生した竜巻による最大風速(VB1)の設定⇒VB1 は，日本で過去（1961 年から 2013 年 12 月）に発生した竜巻の最大風速（92ｍ／ｓ）としている。

竜巻影響評価ガイドへの適合性
原子力発電所の竜巻影響評価ガイド

補足説明資料 2-1
ガイドへの適合性の確認結果

本文に記載のとおり、日本で過去に発生した竜巻による最大風速を VB1 として設定することを原則とする。
また、過去に発生した竜巻による最大風速は、竜巻による被害状況等に基づく既往のデー
タベース、研究成果等について十分に調査・検討した上で設定する必要がある。
日本における過去最大級の竜巻としては、例えば、1990 年 12 月に千葉県茂原市で発生した竜巻、2012 年 5 月に茨城県常総市からつくば市で発生した竜巻等があげられる。竜巻検討地域の観測記録等に基づいて VB1 を設定する場合において、これら過去最大級の竜巻を考慮しない場合には、その明確な根拠を提示する必要がある。
竜巻による被害状況から推定された最大風速を参照して設定された藤田スケールを用⇒竜巻最大風速のハザード曲線の算定にあたっては，東京工芸大学委託成果を参考としている。

いて基準竜巻の最大風速を設定する場合(注 3.3)は、藤田スケールの各階級（F0～F5）の最大風速を用いる。解説表 3.1 に藤田スケールと風速の関係を示す。なお、風速計等によって観測
補 2-1-10

された風速記録がある場合には、その風速記録を用いてもよい。

⇒ＭＯＸ燃料加工施設の竜巻影響エリアの設定にあたっては，設計対処施設を包含する円の面積としている。
⇒竜巻影響エリアを円形とし，竜巻の移動方向に依存性が生じないようにしている。
解説 3.3.2 竜巻最大風速のハザード曲線を用いた最大風速（VB2）の算定⇒竜巻検討地域における 53 年間の竜巻の発生数，被害幅及び被害長さを基既往の算定方法（Wen&Chu(参 6)及び Garson et. al(参 7, 参 8)）に基づいて VB2 を算定する方法に，確率密度分布については竜巻ガイド及び東京工芸大学委託成果を参について、その基本的な考え方を以下に例示する。竜巻最大風速のハザード曲線の算定は、

考に，対数正規分布に従うものとして設定している。また，各々の確率

解説図 3.4 に示す算定フローに沿って実施する。なお、本ガイドに示す VB2 の具体的な算定

密度分布を設定する際に使用するデータには一貫性を持たせている。

竜巻影響評価ガイドへの適合性
原子力発電所の竜巻影響評価ガイド

補足説明資料 2-1
ガイドへの適合性の確認結果

方法については、独立行政法人原子力安全基盤機構が東京工芸大学に委託した研究の成果(参3)が参考になる。
また、竜巻最大風速のハザード曲線の算定方法については、技術的見地等からその妥当性⇒竜巻は気象現象の中でも極めて稀に発生する事象であり，発生数の変動を示すことを条件として、いずれの方法を用いてもよいが、竜巻影響エリアの設定の基本的（標準偏差）が大きい分布となり，東京工芸大学委託成果にポリヤ分布

な考え方は、以下の「（１）竜巻影響エリアの設定」に従うことを原則とする。

への適合性が良いことが示されている。したがって，ハザード曲線の評（注 3.3）解説 3.3.3 参照

価に当たって使用する年発生数の確率分布は，ポリヤ分布を採用する。

（１）竜巻影響エリアの設定
VB2 の算定にあたっては、まず始めに VB2 の発生エリアである竜巻影響エリアを設定する。

補 2-1-11

竜巻影響エリアは、原子力発電所の号機ごとに設定する。号機ごとのすべての設計対象施設⇒竜巻検討地域における 53 年間の竜巻の発生数，被害幅及び被害長さを基の設置面積の合計値及び推定される竜巻被害域(被害幅、被害長さ、移動方向等から設定)にに，確率密度分布については竜巻ガイド及び竜巻ガイドが参考としてい基づいて、竜巻影響エリアを設定する。

る東京工芸大学委託成果を参考に，対数正規分布に従うものとして設定

竜巻による被害域幅、被害域長さ及び移動方向は、竜巻検討地域で過去に発生した竜巻のしている。

記録に基づいて対数正規分布等を仮定して設定することを基本とする。また、竜巻による被
害域幅、被害域長さ及び移動方向の設定に使用する竜巻の観測記録や仮定条件等は、後述する竜巻の最大風速の確率密度分布の設定に用いる観測記録や仮定条件等との整合性を持たせることを原則とし、VB2 の算定に使用するデータ等には一貫性を持たせるように配慮する。
（２）竜巻の年発生数の確率分布の設定
竜巻の年発生数の確率分布は、竜巻検討地域で過去に発生した竜巻の記録等に基づいてポアソン過程等により設定することを基本とする。具体的には、竜巻検討地域を海岸線から陸側及び海側それぞれ 5km の範囲に設定した場合は、少なくとも 1km 範囲ごとに竜巻の年発生数の確率分布を算定し、そのうちの VB2 が最も大きな値として設定される確率分布を設計で用いることとする。

⇒Ｔ年以内にいずれかの竜巻に遭遇し，かつ，竜巻風速がＶ0 以上となる確率を求め，ハザード曲線を求めている。また，風速の積分範囲の上限値
は，ハザード曲線の形状が不自然にならない程度に大きな値として 120

竜巻影響評価ガイドへの適合性
原子力発電所の竜巻影響評価ガイド（３）竜巻最大風速の確率密度分布の設定

補足説明資料 2-1
ガイドへの適合性の確認結果

ｍ／ｓに設定している。

竜巻最大風速の確率密度分布は、竜巻検討地域で過去に発生した竜巻の記録等に基づいて
対数正規分布等を仮定して設定することを基本とする。竜巻最大風速の確率密度分布の設定⇒竜巻最大風速のハザード曲線により設定する最大風速ＶB2 は，竜巻ガイ

にあたっては、竜巻の年発生数の確率分布の設定と同様に、竜巻検討地域を 1km 範囲ごとに

ドを参考に年超過確率 10－5 に相当する風速とし，37m/s としている。

区切ってそれぞれの範囲で確率分布を算定し、そのうちの VB2 が最も大きな値として設定される確率分布を設定する等、配慮する。
竜巻最大風速の確率密度分布の設定にあたって使用する観測された竜巻の最大風速を藤田スケールに基づいて評価する場合(注 3.3)は、藤田スケールの各階級（F0～F5）の最小風速から
最大風速のうち、VB2 が最も大きくなる風速を用いる。ただし、風速計等によって観測された
風速記録がある場合には、その風速記録を用いてもよい。

（４）竜巻最大風速のハザード曲線の算定
上記で設定した竜巻の年発生数の確率分布及び竜巻最大風速の確率密度分布を用いて、竜補 2-1-12

巻最大風速のハザード曲線を算定する。
なお、竜巻最大風速のハザード曲線の算定において、竜巻最大風速の確率密度分布の積分の上限値を設定する場合は、竜巻最大風速の評価を行うハザード曲線が不自然な形状にならないように留意する。
（５）年超過確率(PB2)に対応する竜巻最大風速(VB2)の算定
上記で算定した竜巻最大風速のハザード曲線において年超過確率が PB2（≦10-5（暫定値））の竜巻最大風速を VB2 とする。

⇒VB の設定においては，JEF スケールによるデータは使用せず，Ｆスケー
ルによるデータのみを使用している。

竜巻影響評価ガイドへの適合性
原子力発電所の竜巻影響評価ガイド

補 2-1-13

解説 3.3.3 日本版改良藤田スケールの適用について

補足説明資料 2-1
ガイドへの適合性の確認結果⇒ＭＯＸ燃料加工施設の敷地周辺は核燃料物質加工事業変更許可申請添付2015 年 12 月に気象庁により策定され、2016 年 4 月から竜巻等の突風の調査に使用され

書類三チ．
（ハ）に記載のとおり平坦であり，本来は地形効果による増幅ている日本版改良藤田スケール（以下「JEF スケール」という。）は、日本の建築物等の種類を考慮する必要はないが，竜巻に対する設計に当たっては，蓄積されてや特性を踏まえた被害指標及び被害度が用いられており、個別被害から求められる風速の精いる知見の少なさといった不確定要素を考慮し，設計及び運用に安全余度の向上が図られている。一方で、2016 年 4 月以降に蓄積された JEF スケールにより評定裕を持たせるために，設計竜巻の最大風速を 100ｍ／ｓとしており，基された竜巻の風速等に関するデータのみで竜巻最大風速の大きさと発生頻度との関係を把握

準竜巻（92m／s）を上回る設定としている。

することは困難であることから、VB の設定は、JEF スケールのデータではなく、2016 年 3 月
以前に藤田スケールにより評定された竜巻の風速等に関するデータを用いて行うものとする。ただし、藤田スケールの階級 F3 の最大風速 92m/s に近い値又はそれを超える値が JEF ス
ケールで評定された場合には、気象庁の評定等を踏まえ、その値の扱いを別途検討する。

竜巻影響評価ガイドへの適合性
原子力発電所の竜巻影響評価ガイド
3.4 設計竜巻の設定

補足説明資料 2-1
ガイドへの適合性の確認結果⇒設計竜巻の設定において，竜巻の減衰効果は考慮していない。

以下の基本的な方針に基づいて設計竜巻の最大風速(VD)及び特性値を設定する。ここで、VD は最大瞬間風速とする。
（１）設計竜巻の最大風速(VD)は、原子力発電所が立地する地域の特性（地形効果による竜巻の増幅特性等）等を考慮して、科学的見地等から基準竜巻の最大風速(VB)の適切な割り増し等を行って設定されていること。なお、VD は、VB を下回らないものとする。

⇒左記(1)～(5)に示される各特性値を設定している。

（２）設計竜巻の特性値は、設計竜巻の最大風速(VD)、並びに竜巻検討地域において過去に発生した竜巻の特性等を考慮して適切に設定する。

解説 3.4 設計竜巻の最大風速（VD）及び特性値の設定
解説 3.4.1 設計竜巻の最大風速(VD)の設定で考慮する地形効果による竜巻の増幅特性
補 2-1-14

丘陵等による地形効果によって竜巻が増幅する可能性があると考えられる(参 9 ほか)ことから、原子力発電所が立地する地域において、設計対象施設の周辺地形等によって竜巻が増幅される可能性について検討を行い、その検討結果に基づいて設計竜巻の最大風速(VD)を設定する。
なお、竜巻が丘陵や段差等の上空を通過した際には、竜巻が減衰する可能性が指摘されている(参 10、参 11)が、VD の設定においては、そのような減衰の効果は考慮しない。

解説 3.4.2 設計竜巻の特性値の設定
解説 3.4.2.1 概要
竜巻検討地域で観測された竜巻に関する情報、並びに設計竜巻の最大風速（VD）等に基づいて、下記(1)～(5)に示す設計竜巻の各特性値を設定する。
（１）移動速度（VT）（２）最大接線風速（VRm）⇒設計竜巻の特性値は，ランキン渦モデルを仮定した解説 3.4.2.3 に基づく設定方法に従い設定している。

竜巻影響評価ガイドへの適合性
原子力発電所の竜巻影響評価ガイド

補足説明資料 2-1
ガイドへの適合性の確認結果（３）最大接線風速半径（Rm）（４）最大気圧低下量（ΔPmax）（５）最大気圧低下率（dp/dt）max(1)～(5)の各特性値については原則として、十分な信頼性を有した観測記録等に基づいて設定したものを、その根拠の明示を条件として用いる。ただし、設定に足る十分な信頼性を有した観測記録等がない場合には、解説 3.4.2.2 及び 3.4.2.3 に示す方法で各特性値を設定することができる。

解説 3.4.2.2 設計竜巻の特性値の設定に係る基本的な考え方
竜巻に関する観測データが不足している等の理由により、観測データ等に基づいた十分に信頼できる数学モデルの構築が困難な場合は、米国 NRC の基準類(参 4)を参考として、ラ補 2-1-15

ンキン渦モデルを仮定して竜巻特性値を設定する。解説図 3.5 にランキン渦モデルの概要を示す。ランキン渦では、高さ方向によって風速及び気圧が変化しない平面的な流れ場を仮定している。
なお、ランキン渦モデルに比べてより複雑な竜巻渦を仮定した数学モデル等を使用して竜巻特性値を設定する場合は、その技術的な妥当性を示す必要がある。

⇒設計竜巻の特性値を以下の通り設定している。
移動速度（VT）：15

m／s

竜巻影響評価ガイドへの適合性
原子力発電所の竜巻影響評価ガイド

補足説明資料 2-1
ガイドへの適合性の確認結果

解説 3.4.2.3 設計竜巻の特性値の設定（１）設計竜巻の移動速度(VT)の設定
設計竜巻の移動速度(VT)は、以下の算定式を用いて VD から VT を算定する。
VT ＝ 0.15・VD ･･･ (3.1)
ここで、VD(m/s)は設計竜巻の最大風速を表す。(3.1)式は、解説図 3.6 に示される日本の竜巻の観測記録に基づいた竜巻移動速度と最大風速との関係(参 3)を参考として設定したものである。解説図 3.6 をみると、青線で示す日本の竜巻による移動速度は、米国 NRC の基準類等(参 4)による移動速度と比べて、同じ最大竜巻風速に対して小さい。解説図 3.6 に示される日本の竜巻に対する移動速度は、藤田スケールに基づいた階級（F3、F2 及び F2～
F3、F1 及び F1～F2、F0 及び F0～F1）ごとの平均値であるが、日本で発生する竜巻を個別にみれば、スーパーセルに伴って発生する竜巻等、米国の竜巻に比べて移動速度が速いも補 2-1-16のも存在すると考えられる。
本ガイドでは、設計竜巻の最大速度(VD)が一定の場合、移動速度が遅い方が、最大気圧低下量(ΔPmax)が大きな値になる（(3.2)式、(3.4)式）ことを考慮して、スーパーセルに伴って発生する竜巻等の移動速度が速い竜巻の特性は採用せずに、観測記録の平均値に基づいた解説図 3.6 の日本の竜巻における移動速度と最大竜巻風速の関係に基づく(3.1)式を採用することにした。

⇒設計竜巻の特性値を以下の通り設定している。
最大接線風速（VRm）：85

m／s

竜巻影響評価ガイドへの適合性
原子力発電所の竜巻影響評価ガイド

補足説明資料 2-1
ガイドへの適合性の確認結果⇒設計竜巻の特性値を以下の通り設定している。
最大接線風速半径（Rm）：30m⇒設計竜巻の特性値を以下の通り設定している。
最大気圧低下量（ΔPmax ）：89

hPa

⇒設計竜巻の特性値を以下の通り設定している。
（２）設計竜巻の最大接線風速(VRm)の設定

最大気圧低下率（(dp/dt)max ）：45

hPa／s

補 2-1-17

設計竜巻の最大接線風速(VRm)は、米国 NRC の基準類(参 4)を参考として、以下の算定式を用いて VRm を算定する。
VRm ＝ VD－VT ･･･ (3.2)
ここで、VD(m/s)及び VT(m/s)は、設計竜巻の最大風速及び移動速度である。
（３）設計竜巻の最大接線風速が生じる位置での半径(Rm)の設定
設計竜巻の最大接線風速が生じる位置での半径(Rm)は、日本における竜巻の観測記録をもとに提案された竜巻モデル(参 3)に準拠して以下の値を用いる。
Rm ＝ 30 (m) ･･･ (3.3)（４）設計竜巻の最大気圧低下量(ΔPmax)の設定
設計竜巻の最大気圧低下量(ΔPmax)は、米国 NRC の基準類(参 4)を参考として、ランキン渦モデルによる風速分布に基づいて、最大気圧低下量(ΔPmax)を設定する。
ΔP max ＝ ρ・ VRm2 ･･･ (3.4)
ここで、ρ 及び VRm は、それぞれ空気密度、設計竜巻の最大接線風速を示す。

⇒ガイドに従い，設計竜巻荷重及び組合せ荷重を設定している。

竜巻影響評価ガイドへの適合性
原子力発電所の竜巻影響評価ガイド

補足説明資料 2-1
ガイドへの適合性の確認結果（５）設計竜巻の最大気圧低下率((dp/dt)max)の設定
設計竜巻の最大気圧低下率((dp/dt)max)は、米国 NRC の基準類(参 4)を参考として、ランキ⇒設計竜巻からの防護設計方針を以下の通りとし，安全機能を損なわないン渦モデルによる風速分布に基づいて、最大気圧低下量(ΔPmax)及び最大気圧低下率

設計とする方針としている。

((dp/dt)max)を設定する。

・建屋に設置され防護される竜巻防護対象施設(dp/dt)max ＝ (VT/Rm)・ΔP max ･･･ (3.5)
ここで、VT 及び Rm は、それぞれ設計竜巻の移動速度及び最大接線風速が生じる位置での半径を表す。

建屋による防護により，設計荷重（竜巻）の影響を受けない設計とする。
・建屋に設置されるが防護が期待できない竜巻防護対象施設
建物・構築物による防護により，設計荷重（竜巻）の影響を受けない

4．施設の設計設計とする。

4.1 概要・屋外の竜巻防護対象施設

設置許可段階の安全審査において以下を確認する。

ＭＯＸ燃料加工施設は竜巻防護対象施設を全て燃料加工建屋に収納

補 2-1-18

することから，該当する施設はない。
①設計荷重（設計竜巻荷重及びその他の組み合わせ荷重）が適切に設定されていること。ただし、設置許可段階においては、その基本的な種類や値等が適切に設定されていることを・外気と繋がっている竜巻防護対象施設
設計荷重（竜巻）の影響を受けても安全機能を損なわない設計とする。

確認する。
（設計対象施設の各部位に作用させる設計荷重の詳細は、詳細設計段階において確認する）②設計荷重に対して、設計対象施設の構造健全性等が維持されて安全機能が維持される方針⇒「2.1 設計対象施設」参照。

であること。

⇒「2.2.2 設計対象施設に作用する荷重」参照。

竜巻影響評価ガイドへの適合性
原子力発電所の竜巻影響評価ガイド

補足説明資料 2-1
ガイドへの適合性の確認結果

4.2 設計対象施設「2.1 設計対象施設」に示したとおりとする。

4.3 設計荷重の設定
補 2-1-19

4.3.1 設計竜巻荷重の設定「2.2.2 設計対象施設に作用する荷重」の「（１）設計竜巻荷重」で示した「風圧力」、「気圧差による圧力」及び「飛来物の衝撃荷重」について、それぞれ技術的見地等から妥当な荷重を設定する。

解説 4.3.1 設計竜巻荷重の設定⇒竜巻による最大風速は，一般的には水平方向の風速として算定されるが，解説 4.3.1.1 設計竜巻の最大風速による風圧力の設定

鉛直方向の風圧力に対してぜい弱と考えられる設計対処施設が存在する

解説 4.3.1.1.1 概要

場合には，鉛直方向の最大風速に基づいて算出した鉛直方向の風圧力に設計竜巻の最大風速(VD)等に基づいて、設計竜巻によって設計対象施設に作用する風圧力を設定する。

解説 4.3.1.1.2 基本的な考え方（１）風圧力の算定に用いる風力係数

よる荷重についても考慮した設計としている。

竜巻影響評価ガイドへの適合性
原子力発電所の竜巻影響評価ガイド

補足説明資料 2-1
ガイドへの適合性の確認結果

竜巻によって生じた被害状況と対応する最大風速は、一般的には、竜巻等の非定常な流れ
場の気流性状を考慮した風力係数を用いるのではなく、いわゆる通常の強風等を対象とした風力係数を用いて、逆算により推定されることから、本ガイドにおける風圧力の算定には、
通常の強風等を対象とした風力係数を用いることを基本とする。
（２）設計竜巻による鉛直方向の風圧力⇒ガイドに示される式により風圧力を算定することとしている。

竜巻による最大風速は、一般的には、竜巻によって生じた被害状況と対応する水平方向の風速として算定される。しかしながら、実際の竜巻によって生じた被害は、少なからず鉛直
方向の風速の影響も受けていると考えられる。
よって、本ガイドでは、設計竜巻の水平方向の最大風速(VD)には、鉛直方向の風速の影響も基本的には含まれているとみなす。
ただし、鉛直方向の風圧力に対して特に脆弱と考えられる設計対象施設が存在する場合は、
補 2-1-20

VD を入力値とした竜巻の数値解析結果等から推定される鉛直方向の最大風速等に基づいて算定した鉛直方向の風圧力を考慮した設計を行う。

解説 4.3.1.1.3 設計竜巻による風圧力の設定
設計竜巻の最大風速(VD)による風圧力(PD)の算定について以下に示す。
設計竜巻の水平方向の最大風速によって設計対象施設（屋根を含む）に作用する風圧力(PD)⇒風圧力の算定に用いるガスト影響係数Ｇ＝1.0 としている。
⇒風力係数は，施設の形状や風圧力が作用する部位に応じて設定することとしている。

は、「建築基準法施行令」、「日本建築学会 建築物荷重指針・同解説(2004)」等を準用して、下式により算定する。
なお、(4.2)式の VD は最大瞬間風速であり、「建築基準法施行令」、「日本建築学会 建築物
荷重指針・同解説(2004)」の最大風速と定義が異なることに留意する。
PD ＝ q・G・C・A ･･･ (4.1)
ここで、q は設計用速度圧、G はガスト影響係数、 C は風力係数、 A は施設の受圧面積を表し、q は下式による。

⇒ガイドに示される式により気圧差による圧力を設定することとしている。

竜巻影響評価ガイドへの適合性
原子力発電所の竜巻影響評価ガイド

補足説明資料 2-1
ガイドへの適合性の確認結果

q ＝ (1/2)・ρ・VD2 ･･･ (4.2)
ここで、ρ は空気密度、VD は設計竜巻の最大風速である。
(4.1)式に示すように、風圧力(PD)は、(4.2)式で求められる設計用速度圧(q)に、ガスト影
響係数(G)、風力係数(C)及び施設の受圧面積(A)を乗じて算定する。
ガスト影響係数 G は、風の乱れによる建築物の風方向振動の荷重効果を表すパラメータであり、強風中における建築物の最大変位と平均変位の比で定義される。本ガイドの最大竜巻風速(VD)は、最大瞬間風速として扱うことから G=1.0 を基本とする。

⇒外気と隔離されている区画の境界部が気圧差による圧力影響を受ける設

風力係数(C)は、「建築基準法施行令」、「日本建築学会 建築物荷重指針・同解説(2004)」等

備並びに竜巻防護対象施設を設置する施設の建屋壁及び屋根においてを参考として、施設の形状や風圧力が作用する部位（屋根、壁等）に応じて適切に設定する。

は，設計竜巻による気圧低下によって生じる設計対処施設の内外の気圧差による圧力荷重を考慮し，より厳しい結果を与える「閉じた施設」を

補 2-1-21

解説 4.3.1.2 設計竜巻における気圧低下によって生じる設計対象施設内外の気圧差による圧想定して評価を行うこととしている。例えば，開口が存在する建屋の健力の設定

全性評価においては「閉じた施設」を想定することで気圧差の影響を加解説 4.3.1.2.1 概要

味して保守的に評価している。

前記において設定した設計竜巻による最大気圧低下量(ΔPmax)及び最大気圧低下率（dP/dt）
maxに基づいて設計対象施設に作用する気圧差による圧力を設定する。

解説 4.3.1.2.2 基本的な考え方
設計竜巻によって引き起こされる最大気圧低下量及び最大気圧低下率によって設計対象施設に作用する圧力を算定する際の基本的な考え方を以下に示す。なお、以下の考え方は、米国 NRC 基準類(参 12)を参考としている。
・完全に開かれた構築物等の施設が竜巻に曝されたとき、施設の内圧と外圧は竜巻通過中に急速に等しくなる。したがって、施設の内外の気圧の変化はゼロに近づくとみなせる。
・閉じた施設（通気がない施設）では、施設内部の圧力は竜巻通過以前と以後で等しいとみなせる。他方、施設の外側の圧力は竜巻の通過中に変化し、施設内外に圧力差を生じさせ⇒建屋（竜巻防護対象施設を設置する施設）については，気圧差による荷重を含む設計荷重（竜巻）に対して安全機能を損なわない設計とすることとしている。

竜巻影響評価ガイドへの適合性
原子力発電所の竜巻影響評価ガイド

補足説明資料 2-1
ガイドへの適合性の確認結果

る。この圧力差により、閉じた施設の隔壁（構築物等の屋根・壁及びタンクの頂部・胴部等）に外向きに作用する圧力が生じるとみなせる。
・部分的に閉じた施設（通気がある施設等）については、竜巻通過中の気圧変化により施設⇒気圧差の影響を受けることが想定される設備（建屋内の施設で外気と繋に作用する圧力は複雑な過程により決定される。また、部分的に閉じた設計対象施設へのがっている竜巻防護対象施設）については，気圧差による荷重を受けて圧力値・分布の精緻な設定が困難な場合は、施設の構造健全性を評価する上で厳しくなるも安全機能を損なわない設計とすることとしている。

ように作用する圧力を設定することとする。

解説 4.3. 1.2.3 気圧差による圧力を作用させる施設の設定
気圧差による圧力を作用させる対象は、原子力発電所の図面等を参照して十分に検討した上で設定する。
（１）建屋・構築物等
補 2-1-22

建屋・構築物等の主要な部材（壁、屋根等）に気圧差による圧力を作用させることは当然⇒ガイドを参考に実施した現地調査の結果やガイドに例示された飛来物をであるが、気圧差による圧力の影響を受けることが容易に想定される以下の施設については、検討することにより，設計飛来物を設定している。

気圧差による圧力の影響について検討を行い、当該施設が破損した場合の安全機能維持へのまた，ガイドを参考として設計飛来物の衝撃荷重を算出することとして影響についても確認を行うこととする。

いる。

・建屋・構築物等の開口部に設置された窓、扉、シャッター等
・外気と隔離されているとみなせる区画の隔壁等（天井等）（２）設備
設備の主要な部材に気圧差による圧力を作用させることは当然であるが、気圧差による圧力の影響を受けることが容易に想定される以下の設備については、気圧差による圧力の影響について検討を行い、当該設備が破損した場合の安全機能維持への影響についても確認を行うこととする。
・外気と隔離されているとみなせる区画の境界部（空調系ダクト類等）
・圧力差の影響を受け得る計器類や空調装置等⇒ガイドを参考に実施した現地調査の結果やガイドに例示された飛来物を検討することにより，設計飛来物を設定している。
⇒設計飛来物の設定にあたっては，敷地外から飛来するおそれのあるもの

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原子力発電所の竜巻影響評価ガイド

補足説明資料 2-1
ガイドへの適合性の確認結果

として風力発電施設のブレードについても敷地への到達の可能性を検討
解説 4.3.1.3 設計竜巻による飛来物が設計対象施設に衝突する際の衝撃荷重の設定
解説 4.3.1.3.1 概要

したうえで除外している。
⇒設計対処施設に衝突する可能性のある飛来物のうち，寸法，質量，形状

設計竜巻の最大風速(VD)及び特性値等に基づいて、設計飛来物を選定あるいは設定し、そから飛来の有無を判断し，運動エネルギ及び貫通力を考慮するとともに，れら設計飛来物の飛来速度を設定する。そして、設計飛来物が設定した飛来速度で設計対象

竜巻防護対策によって防護できない可能性があるものを固縛，撤去する施設に衝突することを想定して、飛来物の衝突による設計対象施設への衝撃荷重を設定する。

ことによって飛来させないことを前提とした上で，鋼製材及び鋼製パイプを設計飛来物としている。

解説 4.3.1.3.2 基本的な考え方
竜巻等の突風による被害は、風圧力によって引き起こされるだけでなく、飛来物による被害もかなりの部分を占める。また、竜巻による飛来物は上昇気流の影響もあって比較的遠方まで運ばれる可能性がある。これらの事項に留意して、設計対象施設に到達する可能性があ
補 2-1-23

る飛来物について検討を行った上で、設計飛来物を選定あるいは設定する。
一般的には、遠方からの飛来物は相対的に重量が軽いものが多く、仮に衝突した場合でも⇒設計飛来物の最大水平速度は，ランキン渦モデルを仮定し「竜巻による衝撃荷重は相対的に小さいと考えられることから、設計対象施設に到達する可能性がある飛物体の浮上・飛来解析コード」を用いて算出した結果及びガイドに記載

来物を検討する範囲は、原子力発電所の敷地内を原則とする。ただし、原子力発電所の敷地された値を参考に設定している。

外からの飛来物による衝撃荷重が、原子力発電所の敷地内からの飛来物による衝撃荷重を上回ると想定され得る場合は、原子力発電所の敷地外からの飛来物も考慮する。

⇒設計飛来物の最大鉛直速度は，ガイドに示される米国ＮＲＣの基準類を参考に設定し，最大水平速度の２／３としている。

また、設計飛来物として、最低限以下の①～③を選定あるいは設定することとする。なお、以下の①～③の設定にあたっては、米国 NRC の基準類(参 13)を参考とした。
①大きな運動エネルギーをもつ飛来物 （自動車等）②施設の貫入抵抗を確認するための固い飛来物 （鉄骨部材等）⇒設計対処施設に衝突する可能性のある飛来物のうち，寸法，質量，形状③開口部等を通過することができる程度に小さくて固い飛来物 （砂利等）

から飛来の有無を判断し，運動エネルギ及び貫通力を考慮するとともに，竜巻防護対策によって防護できない可能性があるものを固縛，撤去することによって飛来させないことを前提とした上で，鋼製材及び鋼製パイプを

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原子力発電所の竜巻影響評価ガイド

補足説明資料 2-1
ガイドへの適合性の確認結果

解説 4.3.1.3.3 設計飛来物の速度の設定

設計飛来物としている。

（１）基本的な考え方⇒開口部の洗い出しにおいては，建屋図面の確認を行い，全ての開口部を設計飛来物に設定する速度は、設計竜巻によって飛来した際の最大速度とする。設計飛来
物の最大水平速度(MVHmax)は、非定常な乱流場を数値的に解析できる計算手法等による計算結抽出している。なお，設計飛来物よりも小さい開口部はないことを確認している。

果等に基づいて設定することを基本とする。ただし、安全側の設計になるように、設計竜巻の最大風速(VD)を設計飛来物の最大水平速度として設定してもよい。
設計飛来物の最大鉛直速度(MVVmax)は、最大水平速度と同様に計算等により求めても良いし、
米国 NRC の基準類(参 4)を参考に設定した下式により算定してもよい。
V

M Vmax＝ (2/3)・MVHmax ･･･ (4.3)

ここで、MVHmax は、設計飛来物の最大水平速度を表す。
補 2-1-24（２）設計飛来物の設定例
設計飛来物の選定あるいは設定、並びに設計飛来物の最大速度を設定する際の参考として、
解説表 4.1 に飛来物及びその最大速度の設定例を示す。解説表 4.1 の棒状物、板状物及び塊状物の最大水平速度(MVHmax)は、設計竜巻の最大風速(VD)=100(m/s)とした条件下で解析的に算定した結果(参 3)である。また、解説表 4.1 の最大鉛直速度(MVVmax)は、米国 NRC の基準類(参 4)を参考として設定した(4.3)式を用いて算定した結果である。
なお、解説表 4.1 に示した飛来物よりも小さな開口部を飛来物が通過することの影響等を確認する場合は、さらに小さな飛来物を設定する必要がある。

⇒竜巻ガイドを参考に，衝突時の荷重が大きくなる向きで設計飛来物が設
計対処施設に衝突した場合の衝撃荷重を算出することとしている。また，貫通評価においても，設計飛来物の貫通力が大きくなる向きで衝突することを考慮して評価を行うこととしている。

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原子力発電所の竜巻影響評価ガイド

補足説明資料 2-1
ガイドへの適合性の確認結果⇒ガイドに従って設計竜巻荷重の組合せを考慮することとしている。

解説 4.3.1.3.4 設計飛来物の衝突方向、衝突範囲及び衝撃荷重の設定
設計飛来物が設計対象施設に衝突する方向は、安全側の設計になるように設定する。
補 2-1-25

設計飛来物が到達する範囲について解析結果等から想定される場合は、その技術的根拠を示した上で設計飛来物が到達しない範囲を設定することができる。
各設計飛来物による衝撃荷重は、設計飛来物の形状及び剛性等の機械的特性を適切に設定⇒設計対処施設には WT1 及び WT2 の両荷重をそれぞれ作用させることとしている。

した衝撃解析等の計算結果に基づいて設定するか、あるいは、安全側の設計となるように配慮して設計飛来物を剛体と仮定して設定してもよい。

⇒設計竜巻荷重と組み合わせる荷重として以下のものを考慮することとしている。

解説 4.3.1.4 設計竜巻荷重の組み合わせ
設計対象施設の設計に用いる設計竜巻荷重は、設計竜巻による風圧力による荷重(WＷ)、気圧差による荷重(ＷＰ)、及び設計飛来物による衝撃荷重(WＭ)を組み合わせた複合荷重とし、複合荷重 WT1 及び WT2 は、米国 NRC の基準類 (参 12)を参考として設定した下式により算定する。
WＴ1＝WＰ ･･･ (4.4)
WＴ2＝WＷ +0.5・WＰ+ WＭ ･･･ (4.5)
ここで、(4.4)式及び(4.5)式の各変数は下記のとおり。

・設計対処施設に常時作用する荷重及び運転時荷重
・竜巻以外の自然現象による荷重（積雪）竜巻影響評価ガイドへの適合性
原子力発電所の竜巻影響評価ガイド

補足説明資料 2-1
ガイドへの適合性の確認結果

WＴ1、WT2：設計竜巻による複合荷重
WＷ：設計竜巻の風圧力による荷重
WＰ：設計竜巻による気圧差による荷重
WＭ：設計飛来物による衝撃荷重
なお、設計対象施設には WT1 及び WT2 の両荷重をそれぞれ作用させる。

4.3.2 設計竜巻荷重と組み合わせる荷重の設定「2.2.2 設計対象施設に作用する荷重」の「（２）設計竜巻荷重と組み合わせる荷重」に示した各荷重について、それぞれ技術的見地等から妥当な荷重として設定し、設計竜巻荷重と組み合わせる。
補 2-1-26

4.4 施設の構造健全性の確認
4.4.1 概要
設計竜巻荷重及びその他組み合わせ荷重（常時作用している荷重、竜巻以外の自然現象によ⇒設計竜巻からの防護設計方針を以下の通りとし，安全機能を損なわない

る荷重、設計基準事故時荷重等）を適切に組み合わせた設計荷重に対して、設計対象施設、あ設計とする方針としている。

るいはその特定の区画(注 4.1)の構造健全性が維持されて安全機能が維持される方針であることを・竜巻防護対象施設を設置する施設確認する。

設計荷重（竜巻）に対して施設内の竜巻防護対象施設の安全機能を損（注 4.1）竜巻防護施設を内包する区画。

なわない設計とする。設計飛来物の衝突に対しては，貫通，裏面剥離を防止し，竜巻防護対象施設を設置する区画の構造健全性を確保する

4.4.2 建屋、構築物等の構造健全性の確認
設計荷重に対して、建屋・構築物等の構造健全性が維持されて安全機能が維持される方針であることを確認する。

ことにより，竜巻防護対象施設の安全機能を損なわない設計とする。
・竜巻防護対象施設に波及的影響を及ぼし得る施設
設計荷重（竜巻）による影響を受けても竜巻防護対象施設の安全機能を損なわない設計とする。

竜巻影響評価ガイドへの適合性
原子力発電所の竜巻影響評価ガイド

補足説明資料 2-1
ガイドへの適合性の確認結果（１）設計荷重によって施設に生じる変形・応力等の算定
建屋・構築物等の形状や特徴等を反映して設定した設計荷重によって設計対象施設に生じる変形や応力等を算定する方針である。設計対象施設に生じる変形や応力等は、その技術的な妥
当性を確認した上で、原則として、現行の法律及び基準類(注 4.2)等に準拠して算定する。

（２）構造健全性の確認「（１）設計荷重によって施設に生じる変形・応力等の算定」で算定される変形・応力等に基づいて、設計対象施設（建屋・構築物等）が以下の構造健全性評価基準を満足する方針であることを確認する。

①竜巻防護施設（外殻となる施設等による防護機能が確認された竜巻防護施設を除く）
設計対象施設が終局耐力等の許容限界(注 4.2)に対して妥当な安全余裕を有している。
②竜巻防護施設に波及的影響を及ぼし得る施設
補 2-1-27

1)設計対象施設あるいはその特定の区画(注 4.3)が、終局耐力等の許容限界(注 4.2)に対して妥当な安全余裕を有している。
2)設計飛来物が設計対象施設あるいはその特定の区画(注 4.3)に衝突した際に、竜巻防護施設の安全機能の維持に影響を与えない。(注 4.4)

⇒設計竜巻からの防護設計方針を以下の通りとし，安全機能を損なわない設計とする方針としている。
・建屋に設置され防護される竜巻防護対象施設（注 4.2）建築基準法、日本工業規格、日本建築学会及び土木学会等の規準・指針類、並びに日本電気協会の原子力発電所耐震設計技術指針（JEAG4601-1987）等に準拠する。
（注 4.3）竜巻防護施設を内包する区画。
（注 4.4）貫通及び裏面剥離（コンクリート等の部材に衝突物が衝突した際に、衝突面の裏面

建屋による防護により，設計荷重（竜巻）の影響を受けない設計とする。
・建屋に設置されるが防護が期待できない竜巻防護対象施設
建物・構築物による防護により，設計荷重（竜巻）の影響を受けないでせん断破壊等に起因した剥離が生じる破壊現象）に対して、施設の構造健全性を確設計とする。

認することを基本とする。

・屋外の竜巻防護対象施設

竜巻影響評価ガイドへの適合性
原子力発電所の竜巻影響評価ガイド
4.4.3 設備の構造健全性の確認
設計荷重に対して、設備（系統・機器）の構造健全性が維持されて安全機能が維持される方針であることを確認する。

補足説明資料 2-1
ガイドへの適合性の確認結果

ＭＯＸ燃料加工施設は竜巻防護対象施設を全て燃料加工建屋に収納することから，該当する施設はない。
・外気と繋がっている竜巻防護対象施設
設計荷重（竜巻）の影響を受けても安全機能を損なわない設計とする。

（１）設計荷重によって施設に生じる変形・応力等の算定
設備の形状や特徴等を反映して設定した設計荷重によって設計対象施設に生じる変形や応力等を算定する方針である。設計対象施設に生じる変形や応力等は、その技術的な妥当性を確認した上で、原則として、現行の法律及び基準類(注 4.5)等に準拠して算定する。
（２）構造健全性の確認「（１）設計荷重によって施設に生じる変形・応力等の算定」で算定される変形・応力等に基づいて、設計対象施設（設備）が以下の構造健全性評価基準を満足する方針であることを確認
補 2-1-28する。

①竜巻防護施設（外殻となる施設等による防護機能が確認された竜巻防護施設を除く）
設計対象施設が許容応力度等に基づく許容限界(注 4.5)に対して妥当な安全余裕を有している。
②竜巻防護施設に波及的影響を及ぼし得る施設
1)設計対象施設あるいはその特定の区画(注 4.6)が、許容応力度等に基づく許容限界(注 4.5)に対して妥当な安全余裕を有している。
2)設計飛来物が設計対象施設あるいはその特定の区画(注 4.6)に衝突した際に、竜巻防護施設の安全機能の維持に影響を与えない。(注 4.7)

（注 4.5）建築基準法、日本工業規格、日本建築学会及び土木学会等の規準・指針類、並びに日本電気協会の原子力発電所耐震設計技術指針（JEAG4601-1987）等に準拠する。
（注 4.6）竜巻防護施設を内包する区画。

・竜巻防護対象施設に波及的影響を及ぼし得る施設
設計荷重(竜巻)の影響を受けても竜巻防護対象施設の安全機能を損なわない設計とする。

竜巻影響評価ガイドへの適合性
原子力発電所の竜巻影響評価ガイド

補足説明資料 2-1
ガイドへの適合性の確認結果（注 4.7）貫通及び裏面剥離（コンクリート等の部材に衝突物が衝突した際に、衝突面の裏面
でせん断破壊等に起因した剥離が生じる破壊現象）に対して、施設の構造健全性を確認することを基本とする。

⇒ＭＯＸ燃料加工施設の配置をもとに，各々の施設への竜巻の影響を検討
し，随伴事象を検討している。
⇒竜巻随伴事象として火災，溢水，外部電源喪失を想定し，これらの事象に対しても竜巻防護対象施設が安全機能を損なわない設計とすることとしている。

4.5 その他の確認事項
4.4 に示す以外の確認事項については、原子力発電所の図面等を参照して十分に検討した上で設定する。例えば、中央制御室等の重要な区画等や非常用発電機等の重要な設備等に繋がる⇒竜巻により敷地内にある危険物タンク等の損傷，漏えい及び防油堤内で給排気ダクト類へ作用する風圧力が安全機能維持に与える影響等、安全機能維持の観点から重の火災の発生を想定しても，竜巻防護対象施設の安全機能に影響を与え要と考えられる確認事項を設定する。そして、それぞれの項目について検討を行い、安全機能ない設計とすることとしている。

補 2-1-29が維持される方針であることを確認する。

5．竜巻随伴事象に対する考慮
5.1 概要
竜巻随伴事象に対して、竜巻防護施設の安全機能が維持される方針であることを確認する。

⇒屋外タンクの破損による溢水を想定して溢水源と竜巻防護対象施設の位置関係を踏まえた影響評価を行った上で，竜巻防護対象施設の安全機能

5.2 基本的な考え方及び検討事項に影響を与えない設計とすることとしている。

検討対象とする竜巻随伴事象は、原子力発電所の図面等を参照して十分に検討した上で設定する。
ただし、竜巻随伴事象として容易に想定される以下の事象については、その発生の可能性について検討を行い、必要に応じてそれら事象が発生した場合においても安全機能が維持される方針であることを確認する。

⇒竜巻と同時に発生する外部電源喪失に対しては，非常用所内電源設備を
竜巻から防護し，その安全機能を維持することにより，竜巻防護施設の竜巻影響評価ガイドへの適合性
原子力発電所の竜巻影響評価ガイド

補足説明資料 2-1
ガイドへの適合性の確認結果

安全機能を確保する設計とする。
（１）火災
設計竜巻等により燃料タンクや貯蔵所等が倒壊して、重油、軽油及びガソリン等の流出等に起因した火災が発生した場合においても、竜巻防護施設の安全機能の維持に影響を与えない。

（２）溢水等
設計竜巻による気圧低下等に起因した使用済燃料プール等の水の流出、屋外給水タンク等の補 2-1-30

倒壊による水の流出等が発生した場合においても、竜巻防護施設の安全機能の維持に影響を与えない。

（３）外部電源喪失
設計竜巻、設計竜巻と同時発生する雷・雹等、あるいはダウンバースト等により、送電網に関する施設等が損傷する等して外部電源喪失に至った場合においても、竜巻防護施設の安全機能の維持に影響を与えない。

6．附則
この規定は、平成２５年７月８日より施行する。
本ガイドに記載されている以外の計算方法等を設計で使用する場合は、技術的見地等からその妥当性を示す必要がある。

竜巻影響評価ガイドへの適合性
原子力発電所の竜巻影響評価ガイド
また、竜巻等の発生頻度、特性及びメカニズム等に関する情報、並びに竜巻等による被害の実情に関する情報等が不足している現在の日本の状況では、竜巻等に係る最新情報の調査・入手に努めるとともに、本ガイドは、最新情報を反映して適宜見直しを行うものとする。
なお、将来に観測された竜巻の最大風速が、過去に観測された竜巻の最大風速を上回った場
合は、本設計の妥当性について再度見直すこととする。

補足説明資料 2-1
ガイドへの適合性の確認結果

補 2-1-31

令和２年３月４日

補足説明資料３－１（９条

竜巻）

R６

補 足 説 明 資 料 3-1

設計対処施設の選定について

１．設計対処施設の選定方針
設 計 竜 巻 か ら 防 護 す る 施 設（ 竜 巻 防 護 対 象 施 設 ）は ，安 全 上
重 要 な 施 設 と す る 。こ れ ら の 施 設 を 第 ３ － １ － １ 図 ～ 第 ３ － １－ ３ 図 に 示 す 選 定 フ ロ ー に 従 い ，竜 巻 に よ る 風 圧 力 ，気 圧 差 及び 飛 来 物 に 対 す る 設 計 対 処 施 設 と し て 選 定 す る 。た だ し ，竜 巻
防 護 対 象 施 設 を 設 置 す る 建 屋 に つ い て は ，竜 巻 防 護 対 象 施 設 を設置する施設として設計対処施設に選定する。
ま た ，建 屋 に 設 置 さ れ る 竜 巻 防 護 対 象 施 設 の う ち 第 ３ － １ －
４ 図 に 示 す 選 定 フ ロ ー に 従 い 選 定 さ れ る 設 計 荷 重（ 竜 巻 ）に 対して十分な耐力を有さない建屋に設置される竜巻防護対象施設及び開口部を有する室に設置される竜巻防護対象施設のうち第３－１－５図に示す選定フローに従い選定される竜巻防護 対 象 施 設 は ，建 屋 に 設 置 さ れ る が 防 護 が 期 待 で き な い 竜 巻 防
護対象施設として設計対処施設に選定する。
ま た ，安 全 上 重 要 な 施 設 以 外 の 安 全 機 能 を 有 す る 施 設 に つ いて は ，当 該 施 設 の 破 損 等 に よ り 竜 巻 防 護 対 象 施 設 に 波 及 的 影 響を及ぼして安全機能を損なわせる可能性がある施設又はその施 設 の 特 定 の 区 画 を ，竜 巻 防 護 対 象 施 設 に 波 及 的 影 響 を 及 ぼ し得る施設として選定する。
竜巻防護対象施設に波及的影響を及ぼし得る施設としては，
補 3-1-1

竜 巻 防 護 対 象 施 設 を 除 く 構 築 物 及 び 設 備 ・ 機 器 の 中 か ら ，竜 巻
防護対象施設に機械的影響を及ぼし得る施設及び竜巻防護対象施設に機能的影響を及ぼし得る施設を以下のとおり選定する。
竜巻防護対象施設に機械的影響を及ぼし得る施設としては，
建物・構築物の高さと竜巻防護対象施設との距離を比較して，破損又は転倒により竜巻防護対象施設に波及的影響を及ぼして安全機能を損なわせるおそれがある施設を竜巻防護対象施設に機械的影響を及ぼし得る施設として選定する。
竜巻防護対象施設に機能的影響を及ぼし得る施設としては，屋外にある竜巻防護対象施設の付属施設のうち屋外にあるもの で ，風 圧 力 及 び 設 計 飛 来 物 の 衝 突 に よ る 損 傷 に よ り 竜 巻 防 護
対 象 施 設 の 安 全 機 能 を 損 な わ せ る 可 能 性 が あ る 施 設 を ，竜 巻 防
護対象施設に機能的影響を及ぼし得る施設として選定する。
２．設計対処施設の選定結果
核燃料物質加工事業変更許可申請書
１表

添 付 書 類 五 の「 添 五 第

安 全 上 重 要 な 施 設 」に 基 づ い て ，設 計 対 処 施 設 の 選 定 を行 っ た 結 果 を 第 ３ － １ － １ 表 に 示 す 。ま た ，竜 巻 防 護 対 象 施 設に波及的影響を及ぼし得る施設の選定結果を第３－１－２表に示す。
３．設計対処施設と設計項目
上 記 ２ ．の 結 果 か ら 得 ら れ た 竜 巻 に 対 す る 設 計 対 処 施 設 及 び
そ の 設 計 項 目 を 第 ３ － １ － ３ 表 に 示 す と と も に ，竜 巻 防 護 対 象
施 設 を 設 置 す る 施 設 ，屋 外 施 設 及 び 竜 巻 防 護 対 象 施 設 に 波 及 的
補 3-1-2

影響を及ぼし得る施設の配置を第３－１－６図に示す。
以上

安全機能を有する施設

No

安全上重要な施設
か?

対象外

Ye s
No
建屋内に設置されているか?

設計対処施設＜屋外の竜巻防護対象施設＞
該当なし

Ye s

設計対処施設＜竜巻防護対象施設を設置する施設＞
燃料加工建屋

第３－１－１図

風圧力に対する設計対処施設の選定フロー

補 3-1-3

安全機能を有する施設

安全上重要な
施設か?

No
対象外

Ye s

建屋内に設置されているか?

No
対象外

Ye s

外気から隔離されているか?

Ye s

No

設計対処施設＜建屋内の施設で外気と繋がっている竜巻防護対象施設＞
気体廃棄物の廃棄設備の工程室排気設備
気体廃棄物の廃棄設備のグローブボックス排気設備
非常用所内電源設備の非常用発電機の給気系及び排気系設計対処施設＜竜巻防護対象施設を設置する施設＞
燃料加工建屋

第３－１－２図

気圧差に対する設計対処施設の選定フロー

補 3-1-4

安全機能を有する施設

安全上重要な
施設か?

No

対象外

Ye s

建屋内に設置されているか?

No

設計対処施設＜屋外の竜巻防護対象施設＞
該当なし

Ye s

設計対処施設＜竜巻防護対象施設を設置する施設＞
燃料加工建屋

第３－１－３図

飛来物に対する設計対処施設の選定フロー

補 3-1-5

竜巻防護対象施設を設置する施設

No

設計荷重（竜巻）に対して十分な耐力を有しているか？

設計対処施設＜建屋に設置されるが防護が期待できない
竜巻防護対象施設＞
該当なし

Ye s

設計対処施設＜竜巻防護対象施設を設置する施設＞
燃料加工建屋

第３－１－４図

建屋の耐力に関する設計対処施設の選定フロー

補 3-1-6

竜巻防護対象施設を設置する施設の開口部

設計飛来物の侵入を防止する設計としている
か？

Ye s

No

No

室内に竜巻防護対象施設がある
か?

Ye s

No

竜巻防護対象施設の安全機能維
持に影響はある
か ?※

Ye s

対象外

設計対処施設＜建屋に設置されるが防護が期待できない竜巻防護対象施設＞
非常用所内電源設備の非常用発電機の給気系及び排気系※設計飛来物が開口部を通じて室内へ侵入した場合に，安全上重要な施設へ衝突する可能性の有無を確認する。

第３－１－５図

開口部に対する設計対処施設の選定フロー

補 3-1-7

第３－１－１表 竜巻防護対象施設の選定結果一覧（１／６）
施設区分
成形施設

粉末調整
工程

○：評価対象－：評価対象外

設備
区分
原料ＭＯ
Ｘ粉末缶
取出設備
一次混合
設備

安全上重要な施設
原料ＭＯＸ粉末缶取出装
置グローブボックス（竜巻）設計項目
風圧 気圧 飛来
差
物
力
×

×

×

原料ＭＯＸ粉末秤量・分×××
取装置グローブボックス
ウラン粉末・回収粉末秤
量・分取装置グローブボ
×
×
×
ックス
予備混合装置グローブボ
×
×
×
ックス
一次混合装置グローブボ
×
×
×
ックス
二次混合 一次混合粉末秤量・分取×
×
×
設備
装置グローブボックス
ウラン粉末秤量・分取装×××
置グローブボックス
均一化混合装置グローブ
×
×
×
ボックス
造粒装置グローブボック
×××
ス
添加剤混合装置グローブ
×
×
×
ボックス
分析試料 原料ＭＯＸ分析試料採取×
×
×
採取設備 装置グローブボックス
分析試料採取・詰替装置
×××
グローブボックス
スクラッ 回収粉末処理・詰替装置
×××
プ処理設 グローブボックス
備回収粉末微粉砕装置グロ××
×
ーブボックス
回収粉末処理・混合装置
××
×
グローブボックス
再生スクラップ焙焼処理××
×
装置グローブボックス
再生スクラップ受払装置
××
×
グローブボックス
容器移送装置グローブボッ×××
クス
×：評価対象（ただし，当該設備を設置する建屋が評価対象）

補 3-1-8

第３－１－１表 竜巻防護対象施設の選定結果一覧（２／６）
施設区分
成形施設

粉末調整
工程

設備
区分

（竜巻）設計項目
安全上重要な施設

粉末調整
工程搬送
設備

風圧
力

気圧
差

飛来
物

原料粉末搬送装置グローブ
×
×
×
ボックス
再生スクラップ搬送装置
×
×
×
グローブボックス
添加剤混合粉末搬送装置
×
×
×
グローブボックス
調整粉末搬送装置グロー
×
×
×
ブボックス
ペレット 圧縮成形 プレス装置（粉末取扱部）
××
×
加工工程 設備
グローブボックス
プレス装置（プレス部）グ××
×
ローブボックス
空焼結ボート取扱装置グロ××
×
ーブボックス
グリーンペレット積込装置
××
×
グローブボックス
焼結設備 焼結ボート供給装置グロー
×
×
×
ブボックス
焼結炉
×
×
×
焼結炉内部温度高による×
×
×
過加熱防止回路
焼結炉内圧力異常検知に
×
×
×
よる炉内圧力異常検知回路
焼結ボート取出装置グロー
×
×
×
ブボックス
排ガス処理装置グローブ×××
ボックス（上部）
排ガス処理装置
×
×
×
排ガス処理装置の補助排風機（安全機能の維持に×××
必要な回路を含む。）
研削設備 焼結ペレット供給装置グロ××
×
ーブボックス
研削装置グローブボックス
××
×
研削粉回収装置グローブボ
×
×
×
ックス
×：評価対象（ただし，当該設備を設置する建屋が評価対象）○：評価対象－：評価対象外補 3-1-9

第３－１－１表 竜巻防護対象施設の選定結果一覧（３／６）
施設区分
成形施設

被覆施設

ペレット
加工工程

設備
区分
ペレット
検査設備
ペレット
加工工程
搬送設備

燃料 棒加 燃料棒検
工工程
査設備

貯蔵施設

○：評価対象－：評価対象外

燃料棒収
容設備
貯蔵容器
一時保管
設備
原料ＭＯ
Ｘ粉末缶
一時保管
設備
粉末一時
保管設備

（竜巻）設計項目
安全上重要な施設

風圧
力

気圧
差

飛来
物

×

×

×

×

×

×

×

×

×

×

×

×

×

×

×

×

×

×

燃料棒供給装置 ゲート

×

×

×

一時保管ピット×

×

×

混合酸化物貯蔵容器

×

×

×

ペレット検査設備グローブ
ボックス
焼結ボート搬送装置グロー
ブボックス
ペレット保管容器搬送装
置グローブボックス（一部を除く。）
回収粉末容器搬送装置グ
ローブボックス
燃料棒移載装置 ゲート
燃料棒立会検査装置 ゲー
ト

原料ＭＯＸ粉末缶一時保×××
管装置グローブボックス
原料ＭＯＸ粉末缶一時保管
×××装置
粉末一時保管装置グロー
×
×
×
ブボックス
粉末一時保管装置
××
×
ペレット ペレット一時保管棚グロ××
×
一時保管 ーブボックス
設備
ペレット一時保管棚
××
×
焼結ボート受渡装置グロ××
×
ーブボックススクラッ スクラップ貯蔵棚グロー
××
×
プ貯蔵設 ブボックス
備
スクラップ貯蔵棚
×××
スクラップ保管容器受渡××
×
装置グローブボックス
製品ペレ 製品ペレット貯蔵棚グロ
××
×
ット貯蔵 ーブボックス
設備
製品ペレット貯蔵棚
×××
ペレット保管容器受渡装
××
×
置グローブボックス
×：評価対象（ただし，当該設備を設置する建屋が評価対象）
補 3-1-10

第３－１－１表 竜巻防護対象施設の選定結果一覧（４／６）
設備
区分

施設区分
貯蔵施設

放射性廃
棄物の廃
棄施設

気体廃棄
物の廃棄
設備（換
気設備）

燃料棒貯
蔵設備
燃料集合
体貯蔵設
備
工程室排
気設備

グローブ
ボックス
排気設備

○：評価対象－：評価対象外（竜巻）設計項目
安全上重要な施設

風圧
力

気圧
差

飛来
物

燃料棒貯蔵棚××

×

燃料集合体貯蔵チャンネル

×

×

×

×

○

×

×

○

×

×

○

×

×

×

×

×

○

×

×

○

×

×

○

×

安全上重要な施設のグローブボックス等を設置する工程室
から工程室排気フィルタユニ
ットまでの範囲
工程室排気フィルタユニッ
ト
工程室排風機（排気機能の維持に必要な回路を含む。）
安全上重要な施設のグローブボックスからグロー
ブボックス排風機までの範
囲及び安全上重要な施設のグローブボックスの給気側のうち，グローブボックスの閉じ込め機能維持に必要な範囲
グローブボックス排気フィ
ルタ（安全上重要な施設のグローブボックスに付随するもの。
）
グローブボックス排気フィ
ルタユニットグローブボックス排風機（排気機能の維持に必要な回路を含む。）

×：評価対象（ただし，当該設備を設置する建屋が評価対象）

補 3-1-11

第３－１－１表 竜巻防護対象施設の選定結果一覧（５／６）
施設区分
放射性廃
棄物の廃
棄施設

その他加
工設備の
附属施設

気体廃棄
物の廃棄
設備（換
気設備）

設備
区分
窒素循環
設備

（竜巻）設計項目
安全上重要な施設
安全上重要な施設のグローブボックスに接続する
窒素循環ダクト
窒素循環ファン
窒素循環冷却機

非常用設
備

風圧
力

気圧
差

飛来
物

×

×

×

×
×

×
×

×
×

非常用所
内電源設 非常用所内電源設備
×○○備
主要な実 小規模試 小規模粉末混合装置グロ
×
×
×
験設備
験設備
ーブボックス
小規模プレス装置グロー
×
×
×
ブボックス
小規模焼結処理装置グロ
××
×
ーブボックス
小規模焼結処理装置
××
×
小規模焼結処理装置内部
温度高による過加熱防止
××
×
回路
小規模焼結処理装置炉内圧力異常検知による炉内圧力 ×××
異常検知回路小規模焼結処理装置への冷却水流量低による加熱
×
×
×
停止回路
小規模焼結炉排ガス処理
×
×
×
装置グローブボックス
小規模焼結炉排ガス処理
××
×
装置
小規模焼結炉排ガス処理装
置の補助排風機（安全機能×××の維持に必要な回路を含む。）
小規模研削検査装置グロ××
×
ーブボックス
資材保管装置グローブボ
×
×
×
ックス
○：評価対象
×：評価対象（ただし，当該設備を設置する建屋が評価対象）－：評価対象外補 3-1-12

第３－１－１表 竜巻防護対象施設の選定結果一覧（６／６）
施設区分
その他加
工設備の
附属施設

設備
区分

（竜巻）設計項目
安全上重要な施設

その他の 火災防護 グローブボックス温度監視装置
主要な事 設備
グローブボックス消火装置
項（安全上重要な施設のグローブボックスの消火に関する範囲）
延焼防止ダンパ（ダンパ作
動回路を含む。）※
水素・ア 混合ガス水素濃度高による
ルゴン混 混合ガス供給停止回路及び合ガス設 混合ガス濃度異常遮断弁（焼結炉系，小規模焼結処
備
理系）

－

・以下の部屋で構成する区域の境界の構築物
原料受払室，原料受払室前室，粉末調整第１室，粉末調整第２室，粉末調整第３室，粉末調整第４室，粉末調整第５室，粉末調整第６室，粉末調整第７室，粉末調整室前室，粉末一時保管室，点検第1室，点検第2室，ペレット加工第１室，ペレット加工第２室，ペレット加工第３室，ペレット加工第４室，ペレット
加工室前室，ペレット一時保管室，ペレット・スクラップ
貯蔵室，点検第3室，点検第4室，現場監視第１室，現場監
視第２室，スクラップ処理室
スクラップ処理室前室，分析
第３室

風圧
力

気圧
差

飛来
物

×

×

×

×

×

×

×

×

×

×

×

×

×

×

×

※ 焼結炉を設置するペレット加工第２室及び小規模焼結炉を設置する分析第３室の火災区域を形成する範囲に限る。

○：評価対象－：評価対象外

×：評価対象（ただし，当該設備を設置する建屋が評価対象）
補 3-1-13

第３－１－２表 波及的影響を及ぼし得る施設の選定結果一覧
設計対処施設周辺の施設

判定

エネルギー管理建屋

×

気体廃棄物の廃棄設備の排気筒

×

非常用所内電源設備の非常用発電機の排気筒

×

燃料加工建屋

非常用所内電源設備の非常用発電機備考
離隔距離(約 33m)＞エネルギー管理建
屋高さ(約 16m)
排気筒の転倒によっても，転倒する
範囲の区画には，竜巻防護対象施設を設置しない設計とするため。
設計荷重（竜巻）による荷重を受けたとしても，排気機能に影響がないため。

第３－１－３表 設計対処施設と設計項目
設計対処施設
竜巻防護対象施設を・燃料加工建屋設置する施設屋外の竜巻防護対象
該当なし
施設建屋に設置されるが・非常用所内電源設備の非常用発電機の防護が期待できない
給気系及び排気系
竜巻防護対象施設
竜巻防護対象施設に波及的影響を及ぼし該当なし
得る施設
・気体廃棄物の廃棄設備の工程室排気設備
建屋内の施設で外気 ・気体廃棄物の廃棄設備のグローブボックスと繋がっている竜巻
排気設備
防護対象施設・非常用所内電源設備の非常用発電機の給気系及び排気系凡例）○：設計対象 －：設計対象外

補 3-1-14

設計項目
風圧 気圧 飛来
力
差
物
○

○

○

－

－

○

－

○

－

－

○

－

－

○

－

竜巻防護対象施設を設置する施設

第３－１－６図 設計対処施設の配置

補 3-1-15令和２年３月４日

補足説明資料３－４（９条

竜巻）

R５

補足説明資料 3-4

竜巻防護対象施設に波及的影響を及ぼし得る施設の抽出について

１．抽出方針ＭＯＸ燃料加工施設敷地の構築物及び設備・機器のうち竜巻防護対象施設及び竜巻防護対象施設を設置する施設を除く施設（以下「その他の施設」という。）のうち，竜巻防護対象施設の機能に，次の観点から波及的影響を及ぼし得る施設を抽出する。
第３－４－１図に抽出フローを示す。
(1)機械的影響の観点
その他の施設のうち，設計竜巻の風圧力，気圧差及び設計飛来物の衝突により倒壊して，竜巻防護対象施設を設置する施設に影響を及ぼし，竜巻防護対象施設を機能喪失させる可能性がある施設，又はその施設の特定の区画を抽出する。
(2)機能的影響の観点
その他の施設のうち，設計竜巻の風圧力，気圧差及び設計飛来物の衝突により損傷して，竜巻防護対象施設を機能喪失させる可能性があるＭＯ
Ｘ燃料加工施設を抽出する。

第３－４－２図に波及的影響を及ぼし得る施設のイメージを示す。
なお，波及的影響を及ぼす要因として，火災，溢水及び外部電源喪失も考えられるが，これらについては，竜巻随伴事象として補足説明資料７－１に整理する。
補 3-4-1

その他の施設

ａ．機械的影響の観点

ｂ．機能的影響の観点①
倒壊により竜巻防護対象施設を機能喪失させる可能性がある（注）②
屋外に設置されているＭＯＸ燃料加工施
設

No

No

評価
対象外

Yes

Yes

竜巻防護対象施設に波及的影響を及ぼし得る施設

第３－４－１図

評価対象抽出フロー（注）：「設計対象施設への距離 ＞ 建屋・構築物の高さ」の条件を満たすか，又は，倒壊により影響を受ける範囲に竜巻防護対象施設があるかを確認する。

①倒壊
②付属施設

①倒壊
高さ H

竜巻防護
対象施設
竜巻随伴事象

建屋及び
構築物

 火災
 溢水
 外部電源喪失

建屋及び
構築物

竜巻防護
対象施設
水平距離

L

第３－４－２図

竜巻防護対象施設に波及的影響を及ぼし得る施設のイメージ

補 3-4-2

２．抽出結果
2.1

機械的影響の観点
機械的影響の観点から，その他の施設のうち，倒壊により竜巻防護対象施設を機能喪失させる可能性がある施設を確認した。
確認の結果，竜巻防護対象施設である燃料加工建屋の外壁から約 1ｍ離れた位置に気体廃棄物の廃棄設備の排気筒が設置される。この排気筒が風荷重を受け，万が一転倒したとしても，燃料加工建屋が影響を受ける範囲には，竜巻防護対象施設を設置する区画がない。そのため，排気筒は転倒により，竜巻防護対象施設に波及的影響を及ぼし得る施設とはならない。
排気筒の構造については，補足説明資料７－３に示す。
また，上記以外の施設については，「高さ＜竜巻防護対象施設までの水平距離」であることから，竜巻防護対象施設に波及的影響を及ぼし得る施設とはならない。

補 3-4-32.2

機能的影響の観点
機能的影響の観点から，その他の施設のうち，竜巻による損傷により，

竜巻防護対象施設の安全機能を機能喪失させる可能性がある施設を確認した結果を第３－４－１表に示す。
確認の結果，竜巻による損傷により竜巻防護対象施設の安全機能を喪失させる可能性ある施設は無い。

補 3-4-4

第３－４－１表

竜巻による損傷により竜巻防護対象施設の安全機能を喪失させる可能性がある付属施設の影響確認結果

建屋

燃料加工建屋

対象機器
非常用所内電源設備の非常用発電機の排気筒（注１）想定される影 波及的影響の有
響※

無
a

無

（注１）
：非常用発電機の排気系の一部を構成する構築物である燃焼用空気用排気筒及び冷却空気用排気筒が該当する。
※

想定される影響の凡例
a. 建屋に設置されるが防護が期待できない竜巻防護対象施設である
非常用発電機の排気系への設計飛来物の侵入を防止するために，
排気筒は十分な板厚を有する設計とし，設計飛来物の貫通を防止する設計とすることから，設計飛来物の衝突による影響は受けない。また，風圧力による荷重により非常用発電機の排気筒が折損することが考えられるが，排気が不可能になるような閉塞が発生することは考えられない。
なお，非常用所内電源設備の非常用発電機の排気筒が変形し，排気に支障が生じたとしても，竜巻の通過後において，修復の対応がとれる構造とし，運転管理等の運用上の措置により復旧する運用とする。
非常用所内電源設備の非常用発電機の排気筒の構造を，補足説明
資料７－２に示す。
以

補 3-4-5上令和２年３月４日

補足説明資料５－１（９条

竜巻）

R３

補 足 説 明 資 料 5-1

設計対処施設の設計荷重について設計対処施設の評価に用いる評価荷重について別表１に整理する。

補 5-1-1

別表１

設計対処施設の評価に用いる評価荷重一覧表（１／１）
設計竜巻荷重竜巻防護対象施設を設置する施設

・燃料加工建屋

屋外の竜巻防護対象施設

該当なし

建屋に設置されるが防護が期待でき
・非常用所内電源設備の非常用発電機の 給気系及び排気系
ない竜巻防護対象施設

複合荷重の設定※2

WW，WP，WMの選定※１

設計対処施設補 5-1-2

設置
場所

WW

WP

WM

屋外

○

○

屋内

×

屋内

備考

WT２

WT１
WP

WW

0.5WP

WM

○

○

○

○

○

×

○

－

－

－

○

×

○

×

○

－

－

－

屋内

×

○

×

○

－

－

－

屋内

×

○

×

○

－

－

－

竜巻防護対象施設に波及的影響を該当なし及ぼし得る施設
・気体廃棄物の廃棄設備の工程室排気設備
建屋内の施設で外気と繋がっている
・気体廃棄物の廃棄設備のグローブボックス排気設備
竜巻防護対象施設
・非常用所内電源設備の非常用発電機の給気系及び排気系

注記）※ 1 表 中 記 号 に つ い て 対 象 と す る 荷 重 の 考 慮 の 有 無 を 示 す 。 ○ ： 考 慮 す る ×： 考 慮 し な い※2 複合荷重の構成について，○のついた構成で評価を実施。 ○：実施ケース －：該当しないケース

以

補 5-1-2上令和２年３月４日

補足説明資料７－３（９条

竜巻）

R４

補足説明資料７-３

排気筒の波及的影響について

１．排気筒の波及的影響について
竜巻防護対象施設を収納する燃料加工建屋に隣接して気体廃棄物の廃棄
設備の排気筒を設ける設計としている。第３－５－１図に燃料加工建屋と気体廃棄物の廃棄設備の排気筒の位置関係を示す。
気体廃棄物の廃棄設備の排気筒は，コンクリート基礎に下端が固定され，燃料加工建屋の外壁から支持されている。気体廃棄物の廃棄設備の排気筒
は燃料加工建屋の外壁から約１ｍ離して設置される。
万が一，排気筒が転倒したとしても，燃料加工建屋が影響を受ける範囲の区画には，竜巻防護対象施設を設置しない設計とする。具体的には，第３－５－１図において，排気筒が風荷重を受けた場合，燃料加工建屋の高さを超える部分の排気筒が燃料加工建屋に転倒する。この時，転倒し得る
排気筒は約５ｍであり，この長さを半径とする半円を転倒範囲とし，この範囲に竜巻防護対象施設を設置しない設計とすることにより，排気筒の転倒によっても，竜巻防護対象施設は波及的影響を受けない設計とする。
また，転倒した排気筒は形状と重量を踏まえると飛来物とならないことから，竜巻防護対象施設に波及的影響を及ぼすことはない。
以上のことから，気体廃棄物の廃棄設備の排気筒については，波及的影響を及ぼし得る施設の対象とはならない。

補 7-3-1

風荷重

風荷重

第３－５－１図

燃料加工建屋と気体廃棄物の廃棄設備の排気筒の位置関係

以

補 7-3-2上令和２年３月４日

補足説明資料８－３（９条

竜巻）

R５

補 足 資 料 説 明 8-3

竜巻襲来までに要する時間の設定の妥当性について

Ｍ Ｏ Ｘ 燃 料 加 工 施 設 は ，再 処 理 施 設 及 び 廃 棄 物 管 理 施 設 と 同 じ
周辺防護区域に位置することから，車両の運用管理については,
再処理施設及び廃棄物管理施設と同様に行う。
こ れ に 加 え て ，Ｍ Ｏ Ｘ 燃 料 加 工 施 設 は ，加 工 運 転 を 停 止 す る こと で 施 設 と し て 安 定 し た 状 態 と な る 特 徴 が あ る 。こ の た め ，竜 巻
によりＭＯＸ燃料加工施設に影響を及ぼすおそれが予見される場 合 は ，竜 巻 に よ る 安 全 機 能 を 有 す る 施 設 へ の 影 響 を 軽 減 さ せ る
た め ，全 工 程 停 止 及 び 気 体 廃 棄 物 の 廃 棄 設 備 の グ ロ ー ブ ボ ッ ク ス
排 風 機 以 外 の 送 排 風 機 を 停 止 し ，Ｍ Ｏ Ｘ 燃 料 加 工 施 設 を 安 定 な 状
態 に 移 行 す る 措 置 を 講 ず る と と も に ，建 屋 排 風 機 及 び 工 程 室 排 風
機後の排気系統に手動ダンパを設置する設計とし，閉止の措置（ 以 下 「 全 工 程 停 止 等 」 と い う 。） を 行 う 。 具 体 的 に は ， 竜 巻 襲
来 の 判 断 基 準 １（ 雷 注 意 報 又 は 竜 巻 発 生 確 度 １ が 検 知 ）が 発 生 した 場 合 に ，運 転 員 は 全 工 程 停 止 等 の 事 前 準 備 を 行 い ，竜 巻 襲 来 の
判 断 基 準 ２（ 竜 巻 発 生 確 度 ２ か つ 雷 活 動 度 ３ が 検 知 ）が 発 生 し た
場合には，速やかに全工程停止等の措置を講ずる運用を行う。

参考として再処理施設における竜巻襲来までに要する時間の設定の妥当性の確認結果を以下に示す。
補 8-3-1

１． 基本方針
再処理施設の安全機能に影響を与えないよう，再処理施設敷
地内に駐車及び停車している車両を固縛又は退避させる必要がある。竜巻による再処理施設の被害を防止するため，竜巻の兆候を早期に検知し，事前に準備をする必要がある。竜巻の兆候を早期に検知する方法として，気象庁から発表される雷注意報
及びレーダーナウキャストによる予測を用いる。気象庁の監視
体 制 は 2013 年 ３ 月 の ド ッ プ ラ ー レ ー ダ ー 化 完 了 に よ り 強 化 され，さらに研究も進んでいることから，今後さらなる予測精度の向上が見込まれる。よって以下の判断基準等については，今後もデータ及び知見等の収集に努め，より信頼度の高い判断基準となるよう検討を継続し，改善を図っていくものとする。

補 8-3-2

２． 判断基準の定義
再処理施設への竜巻襲来に係る準備体制を判断する基準として，第８－３－１表に示す２段階の判断基準を設定する。
第８－３－１表

竜巻準備体制の判断基準

判断基準

定義

１

竜巻警戒（竜巻への注意喚起）

２

竜巻避難（竜巻襲来に備え資機材等の固縛，退避）

３． 各判断基準への対応
判断基準１及び判断基準２の条件，取るべき対応等を第２表に示す。また監視対象範囲は第８－３－１図に示す。
（１）判断基準１＜検知基準＞
以下①及び②の２つの状況の「ＯＲ」条件とする。
①雷注意報が発表される。監視対象範囲は六ヶ所村とする。
② 竜 巻 発 生 確 度 ナ ウ キ ャ ス ト （ 以 下 「 竜 巻 Ｎ Ｃ 」 と い う 。） 発 生
確 度 １ が 認 め ら れ る 。 監 視 対 象 範 囲 は 再 処 理 事 業 所 を 含 む 40
ｋ ｍ × 40ｋ ｍ の メ ッ シ ュ 範 囲 と す る 。
＜対応＞
・事業所内への周知
・屋外作業の一時中断
・ 車 両 退 避 の 準 備 （ 運 転 者 は 車 両 に 戻 る 。）

補 8-3-3

（２）判断基準２＜検知基準＞
以下①及び②の２つの状況の「ＡＮＤ」条件とし，監視対象
範囲は再処理事業所及び濃縮・埋設事業所を含む最小メッシュ
範囲とする。
①竜巻ＮＣの発生確度２が認められる。監視対象範囲は再処理
事 業 所 上 空 を 含 む 10ｋ ｍ × 10ｋ ｍ の メ ッ シ ュ 範 囲 と す る 。
② 雷 ナ ウ キ ャ ス ト （ 以 下 「 雷 Ｎ Ｃ 」 と い う 。） の 活 動 度 ３ が 認 め
ら れ る 。 監 視 対 象 範 囲 は 再 処 理 事 業 所 上 空 の ４ ｋ ｍ ×４ ｋ ｍ
範囲内とする。
＜対応＞
・屋外作業用資機材の固縛・撤去・屋外作業員の屋内への避難・車両退避
第８－３－２表

判断基準１及び判断基準２に対応する
アクション及び検知条件
アクション

検知条件

判断基準１

・事業所内への周知

雷注意報

（竜巻警戒

・屋外作業の一時中断

又は・車両退避の準備（運転者は車両に竜巻発生確度１

レベル）

戻る）
判断基準２

・屋外作業用資機材の固縛又は撤去

竜巻発生確度２（竜巻避難・屋外作業員の屋内への避難

かつ

・車両退避

雷活動度３

レベル）

上記判断基準１及び判断基準２に係る情報を一般財団法人日本気象協会より提供いただき運用する。

補 8-3-4

竜巻発生確度ナウキャスト
デ ー タ メ ッ シ ュ （ 10ｋ ｍ ×10ｋ ｍ ）北竜巻発生確度２の監視範囲（ 10ｋ ｍ ×10ｋ ｍ ）再処理事業所

雷活動度３の監視範囲（ ４ ｋ ｍ ×４ ｋ ｍ ）竜巻発生確度 1 の監視範囲
デ ー タ メ ッ シ ュ （ 40ｋ ｍ ×40ｋ ｍ ）雷ナウキャストデ ー タ メ ッ シ ュ （ １ ｋ ｍ ×１ ｋ ｍ ）第８－３－１図判断基準１及び判断基準２における検知基準の監視範囲

４．判断基準に用いる気象情報の妥当性
第８－３－３表に気象庁から発表される情報発表時刻（雷注
意報または竜巻発生確度１）から竜巻発生時刻までの時間差（ 以 下 「 リ ー ド タ イ ム 」 と い う 。） を Ｆ １ 以 上 の 竜 巻 に つ い て ５
分ごとに集計し，竜巻捕捉率として算出した（第８－３－３表 ）。 集 計 す る デ ー タ は ， 気 象 庁 ホ ー ム ペ ー ジ に て 竜 巻 発 生 確 度
等 の 発 表 の デ ー タ が 整 理 さ れ て い る 2010 年 ～ 2015 年 を 対 象 とし た 。 全 体 と し て の 竜 巻 捕 捉 率 は 100％ と 高 く ， 時 間 経 過 に 依
存 し て 竜 巻 捕 捉 率 が 減 衰 傾 向 を 示 す 。 リ ー ド タ イ ム 15 分 超 に お
け る 竜 巻 捕 捉 率 は 93％ ， さ ら に リ ー ド タ イ ム 30 分 超 お い て 竜
巻 捕 捉 率 は 84％ と い ず れ も 高 い 捕 捉 率 を 示 し て い る 。

補 8-3-5

第８－３－３表

Ｆ１以上の竜巻におけるリードタイ
ムごとの竜巻捕捉率発令なし・遅れ
5分以内
5分超～10分以内
10分超～15分以内
15分超～20分以内
20分超～25分以内
25分超～30分以内
30分超～35分以内
35分超～40分以内
40分超～45分以内
45分超～50分以内
50分超～55分以内
55分超～60分以内
60分超
計

2010
0
0
0
0
1
0
1
0
1
2
1
0
0
0
6

2011
0
0
0
1
0
0
0
0
0
0
0
0
1
3
5

2012
0
0
0
0
0
0
1
1
0
0
0
0
1
7
10

2013
0
1
1
1
2
0
0
0
0
0
0
0
0
16
21

2014
0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
2
0
0
3
6

2015 計
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
2
1
0
6
9

0
1
1
2
3
0
2
2
1
2
5
1
2
35
57

全体
5分超
10分超
15分超
20分超
25分超
30分超
35分超
40分超
45分超
50分超
55分超
60分超

100%
100%
100%
100%
83%
83%
67%
67%
50%
17%
0%
0%
0%

100%
100%
100%
80%
80%
80%
80%
80%
80%
80%
80%
80%
60%

100%
100%
100%
100%
100%
100%
90%
80%
80%
80%
80%
80%
70%

100%
95%
90%
86%
76%
76%
76%
76%
76%
76%
76%
76%
76%

100%
100%
100%
100%
100%
100%
100%
83%
83%
83%
50%
50%
50%

100%
100%
100%
100%
100%
100%
100%
100%
100%
100%
78%
67%
67%

100%
98%
96%
93%
88%
88%
84%
81%
79%
75%
67%
65%
61%

藤田スケールの被害指標では，Ｆ３の場合には「自動車は持ち 上 げ ら れ 飛 ば さ れ る 。」 と な っ て お り ， 万 一 衝 突 し た 場 合 の 影
響が大きい車両が再処理施設に影響を及ぼす竜巻はＦ３以上と考えられるが，第８－３－４表のとおり，竜巻ＮＣ運用開始後に発生したＦ３スケール以上の竜巻については発生確度２が事
前 に 出 さ れ て い る こ と か ら ，「 竜 巻 発 生 確 度 ２ 」 を 用 い る こ とで，Ｆ３スケールの竜巻予測は可能と考えられる。
補 8-3-6

第８－３－４表
発生時間

竜巻ＮＣによるＦ３竜巻の予測実績
発生箇所

竜巻発生確度及び発令時間2012.５ .６

茨城常総市

確 度 ２ （ 12:20）

12:35～ 12:53（ １ ）また，雷は積乱雲内の上昇気流によって発生することから，
雷ＮＣも考慮に加えることとした。
強い竜巻は，スーパーセルと呼ばれる発達した積乱雲の下で発生する。竜巻発生確度２は，メソサイクロン（スーパーセル
中にある水平規模数ｋｍの小さな低気圧）の検出が条件となっているが，これはメソサイクロン付近で竜巻などの激しい突風（ ２ ）の可能性があると判断されるためである。さらに降水強度を低めに見積もることによって，発達中の積乱雲から発生する突風を見逃さないようにしている。
積乱雲は成長期，成熟期及び衰退期の３段階のライフサイク（ ２ ）ルで形成，消滅するが，このサイクル中で竜巻及び雷が発生す
るのは積乱雲が最も発達した成熟期であり，この成熟期の初期段階又は発達した積乱雲の接近を把握する方法として，雷ＮＣを利用する。
雷は積乱雲内の上昇気流によって発生するため，落雷が発生している場所（活動度３以上の地域）は強い上昇気流場であると言えるが，雷ＮＣの活動度３以上の場所は，既に対地放電が起きている強い放電密度を持った場所を示しており，強い雷雲の位置を示していることになる。
補 8-3-7

また，雷活動度の予測には盛衰傾向による補正が加えられており，現時点では成長期及び成熟期初期にある積乱雲に対して継続期間を考慮した予測がなされている。すなわち，単純な積乱雲の移動による雷の発生予測だけではなく，積乱雲の発達も（ ２ ）考慮に加えられている。
以上より，竜巻発生確度２及び雷活動度３以上の組み合わせ
を，竜巻発生の指標とすることは妥当であると判断した。

＜参考文献＞（ １ ） 大 野 久 雄 ： 雷 雨 と メ ソ 気 象 （ 2001， 東 京 堂 出 版 ）（２）雷ナウキャストにおける雷の解析・予測技術と利 用 方 法 （ 測 候 時 報 78． ３ 2011）以

補 8-3-8上