原子力発電所の新しい耐震指針の改訂と中越沖地震の教訓
入倉孝次郎（愛知工業大学）
１．はじめにきた。地殻媒質の伝播特性、表層の地盤特性など「発電用原子炉施設に関する耐震設計審査指針」の研究と結びつけることにより、強震動予測手法は４年に及ぶ議論を経て 2006 年 9 月 19 日に改訂の研究が大きく進展した。これらの調査研究を総された。改訂が必要となった背景には、地震学な合化することで「全国を概観する強震動予測地図」

どにおける新知見の蓄積や原子力発電所の耐震設が構築された。また、緊急地震速報も基盤的観測計技術の進歩があるが、やはり、1995 年に発生し網の整備によりはじめて可能となった。これらのた兵庫県南部地震の経験が契機となっている。こ

地震学・地震工学の発展が原子力発電所の耐震設の地震による大震災の前には、日本は国際的に地計審査指針の改訂につながったといえる。

震学、地震工学で最先端の国の１つで、1923 年の2007 年 7 月 16 日の新潟県中越沖地震（気象庁

関東大震災や 1948 年福井地震のような大災害は 2

マグニチュード 6.8）は原子力発電所の極近傍に度と起こらないと考えられていた。しかし、実体発生し、それにより発電所の建物・施設が極めては、地震学と地震工学の連携した研究がほとんど大きな強震動の直撃を受けた。このように大きなないなど耐震安全性の研究で多くの問題があった。

地震が原子力発電所の近くで起こったのは国内の端的な例をあげると、大地震の時の構造物の被害みならず国際的にも初めてのケースで、日本の原の研究に不可欠な強震動（地震時の大きな揺れー子力発電所のみならず、地震国にある各国の原子構造物に被害をもたらす）の記録はそれまで日本力発電所の耐震安全性に大きな問題を投げかけた。

では１つも得られてなかった。この地震で日本で改訂された耐震設計審査指針はこのような地震のは初めて震源近傍での強震動が取れた。被害を受発生も想定して策定されている。

けた構造物の近傍で強震動記録がとれたのも初めてであった。それまでは、強震動の大きさは、構２．原発の耐震設計審査指針の改訂の経緯造物の被害度から推定されていた。すなわち、被原発の耐震設計審査指針は 1978 年に当時の地害から推定された地震動レベルで構造物の被害の震学、地震工学の知見を結集して原子力委員会が研究がなされるという奇妙なことが行われていた。

定めた。1981 年７月に静的地震力の算定法等の見この地震を契機に設置された地震調査推進本部直しが行われた。その後 2006 年の 9 月まで 25 年が主導して、全国の基盤的観測網（高感度地震計間指針は改訂されなかった。

Hinet、GPS、強震動観測網 K-NET、KiK-net など）□旧指針の果たした役割と問題点の構築、活断層調査、地下構造調査など、また、電気事業者に建設予定の原発の敷地周辺域にお工学分野では実大構造物の振動実験施設ける活断層調査が義務付けられ、活断層の長さに(E-Defense)の建設などがなされた。
全国を対象と基づいて将来発生する地震規模の評価、震源距離、した活断層調査や海溝型地震の調査の実施により、地盤特性等を考慮して、応答スペクトルの経験的地震の確率論的発生予測研究が発展した。強震動関係式（大崎スペクトル）を用いて設計用の基準観測網の充実で、大きな地震が起きると強震動が地震動が策定され、原子力施設の耐震設計がなさ記録され、その解析により直ちに震源断層の破壊れた。敷地周辺に活断層がない場合にも、直下に過程が計算され、地震の震源像が明らかになってM6.5 の地震が発生すると考えて基準地震動が評価された。

原子力安全委員会は、2001 年（平成 13 年）6地震動に関する経験的関係式（大崎スペクトル）

月同原子力安全基準専門部会に「耐震設計審査指の元となったデータは極めて限られていたが、専針」に関する調査審議を指示、その下に設置され門家の工学的判断により一定の祐度をもって関係た耐震設計審査指針分科会で同年 7 月に指針の検式が作られた。この関係式で策定した基準地震動討が始まった。この分科会の審議は考慮すべき活を超える地震動は 2005 年の宮城沖地震（M 7.2）

断層の認定方法、確率論的評価手法の是非、過去まで日本の原子力発電所では記録されなかった。の安全審査のあり方などの問題点などをめぐってそのため、電気事業者や一部専門家に原発は大崎極めて難航し、改訂案のコンセンサスを得るまでスペクトルで設計していれば大丈夫という神話が5 年以上かかった。2006 年 5 月同分科会が指針案生まれた。このことは、1995 年兵庫県南部地震のを安全委員会に報告、それを受け行政手続き法のときに、通産省資源エネルギー庁が「今回のよう規定に基づく意見公募を実施、（５月２４日ー６月な地震に対して日本の原発は安全」という安全宣２２日）。
意見公募に対して６８０件にのぼる意見言を地震後約 1 カ月という短期間で発表するなど、が寄せられた。個別提出意見に１つ１つ指針を修

大崎スペクトルによる地震動予測に対して過度の正するか否かの検討と回答を 2 カ月間に 5 回の審信頼感を持っていたことによく表れている。

議の末、2006 年８月ようやく改訂指針がまとまっ

しかしながら、2005 年の宮城沖地震（M 7.2）た。その後、原子力安全基準・指針専門部会で審につづいて、2007 年能登半島地震および 2007 年

議し 1 部修正し、原子力安全委員会は 2006 年 9中越沖地震が原子力発電所の近傍で発生し、観測

月 11 日に改訂を決定した 1)。

された地震動は大崎スペクトルのレベルを大きく□改訂のポイント上回った。
□指針改訂の背景
指針改訂の背景としては、次の４つの点をあげ改訂された耐震設計審査指針のポイントとして以下の点があげられる 2)。
(1) 変動地形学に重点に置いた新しい活断層調査

られる。

手法の導入。設計上考慮すべき活断層をこれまで(1)地震学およびに地震工学に関する新たな知見

5 万年前以降に活動したもの（地形・地質学者かの蓄積。

ら根拠が薄いと批判が出されていた）から後期更(2)原子炉施設の耐震設計技術の改良および進歩。

新世以降（約 13 万年前）に拡張。

(3)1995 年兵庫県南部地震の経験。原子力施設に(2) 地震動の評価方法として、経験的応答スペク特段の影響を及ぼしたものはなかったが、断層のトルに基づく方法と断層モデルに基づく方法の両活動様式、震源破壊過程と地震動特性、構造物の方で評価すること。これにより、活断層調査・海耐震性、等に係わる貴重な知見が得られた。

溝型地震調査に基づいて震源断層モデルの推定が(4)海外、とくに米国で原子力耐震設計に PSA（確必要となり、より高い精度の調査自体が必要とさ率論的安全評価）評価を導入。海外の動きに合われる。

せて、日本でも一部の研究者から PSA を導入すべ(3) 断層モデルはばらつきを考慮してパラメータきとの強い意見が出されるようになった。

ーを推定し、地震動を評価すること。

上記のような社会的背景の中で、原子力施設の耐(4) 震源を特定できない地震動の評価およびその震安全性に対する信頼性の向上に上記の新たな知妥当性を個別に検証すること。十分な調査を行っ見の反映させる必要があるとの認識が高まった。ても地表に見えないが地下に存在する活断層をす

また、原子力発電所の耐震安全性について社会的べて見つけることは困難なことから、この規定が説明責任の声も強くなってきた。

盛り込まれている。

上記のように、兵庫県南部地震以降の地震学・地度よく推定可能なのに、この地震の場合、余震の震工学のみならず地形・地質学の最新の知見が取震源の決定精度が悪くてすぐには断層面が特定でり入れられた。

きなかった。その理由は、海域なので観測データが片側（東側）しかないことと、震源決定に必要３．新指針に基づく既存原子炉施設のバックチェな海域の地下構造（複雑な褶曲構造）がわかってックなかったことによる。同様の理由で、GPS による耐震設計審査指針の改訂（2006 年 9 月）を受け地殻変動データや津波データからも断層面について、原子力安全委員会は、行政庁に原子力事業者てのユニークな解が得られなかった。海底地震計に対して既設も含めて原子力施設の耐震安全性のを設置して余震観測を行い、海域の地下構造を精評価の実施と、その結果の速やかな報告を指示し度よく決定し、震源の再決定を行った結果、地震た。原子力安全保安院は、原子力施設について新後約 5 カ月経った 12 月ごろになってようやく震源耐震指針に照らした耐震安全性の評価（バックチ断層が南東落ちを主とするものであったことがわェック）を原子力事業者に要請した。それを受けかった 3)。て原子力事業者は、耐震安全性の評価の実施計画□この地震の強震動は大きかったのか？

書を行政庁に提出し、既設原発の耐震安全性の評

K-NET や Kik-net などの強震観測網で観測され価のために地形・地質調査を実施するとともに、た強震動の最大値と距離の関係は全般的には既存基準地震動の評価を準備している最中に、中越沖の距離減衰式にほぼ一致。しかし、最も震源断層地震は起こった。に近いと考えられる柏崎刈羽原発サイトでの強震

2008 年４月末に 12 電力事業者から 20 発電所に動記録は地表、地中岩盤とも既存の距離減衰式よついてバックチェックの中間報告（1 部最終報告

りも顕著に大きい。特に１号機の基礎版で観測さも含む）が 1 次審査の経産省原子力安全・保安院

れた最大加速度 680gal（EW 成分）と５号機の基礎および 2 次審査の内閣府原子力安全委員会に提出版で最大加速度 442 gal（EW 成分）は設計用の地され、現在両機関で審査がなされている。中間報

震動レベル 273gal と 254gal でともに設計時の加告の中には、2007 年中越沖地震による東電柏崎刈速度応答値を大きく上回った。

羽原子力発電所への影響を踏まえて各発電所における対応が含まれている。

設計時の想定を大きく超える揺れが観測されたが、原子炉施設はこの揺れに対し「止める」「冷やす」「閉じ込める」という重要な安全機能が確保さ４．2007 年 7 月 16 日中越沖地震がもたらした新れ、安全に止まった。極微量の放射能漏えいおよ

たな衝撃

び原子炉建屋クレーン軸の継手の破損などの損傷□この地震を引き起こした断層はどこか？

はあったが、安全上重要な設備はこれまで目立っこの地震が発生した地域は、プレート境界と考えられている日本海東縁部の延長部に位置し、こた損傷は確認されていない。
柏崎刈羽原発の強震動が大きい理由として以下

れまでの地質構造調査により活褶曲の分布する歪があげられる。

み集中帯と呼ばれるところにあり、そこでは歴史―震源特性については、強震動生成に寄与するア的に繰り返し大地震が起こっている。地震を引きスペリティの応力降下はやや大きい程度（1.5 倍起こした断層は北東―南西方向に走向をもつ逆断程度）。
これは観測された強震動と既存の距離減衰層。しかし、断層面の傾斜が南東落ちか北西落ち式の関係に対応。

か地震直後に決定できなかった。普通なら、断層―伝播経路については、震源域からサイトに至る面は（事前には特定は困難でも）余震分布から精地下構造（地殻浅部構造）が褶曲構造になっていて、サイト付近で背斜構造となっていることおよば、「活褶曲」や「変動地形」の変形の特徴から、び厚い堆積層（西山層、Vs＝0.7 km/s）のため、地下に潜む断層のタイプ、傾斜方向、さらに断層震源から出た波がサイト付近でフォーカッシングの 3 次元形状を推定できることが分かってきた効果により振幅が増大した可能性が高い。標準的（杉山雄一氏の講演資料参照）。上記の地形・地質な地下構造の地域に比べて５号機側（北側）は 1.5

調査および解析から得られる震源断層モデルと震倍程度、１号機側（南側）は 2.0〜3.0 倍程度大き源からサイトまでの 3 次元地下構造の情報により、い。このことは本震のみならず余震の観測データ耐震安全のための地震動評価は可能となる。

およびシミュレーションで確かめられつつある 4)。
□この地震の強震動は数値的に再現可能か？

原子力施設の耐震安全性を確保するためには、新耐震に基づく詳細な地形・地質構造調査の徹底、余震分布に基づき適切な震源断層面（南東傾斜調査結果に基づく震源断層モデルの構築、断層パの逆断層）を設定することで、震源近傍域の強震ラメーターの不確かさを考慮することにより安全動記録を用いた波形逆解法(waveform側の基準地震動の評価が必要とされる。今回の地inversion)から断層破壊過程の評価が可能。経験

震から得られる知見を整理し、他の原子力発電所的グリーン関数法を用いると、3 つのアスペリテに反映すべき事項を明確にする必要がある。

ィからなる断層モデルで広帯域の強震動が再現可

今回の地震は気象庁マグニチュード 6.8 で、こ能。この断層モデルは逆解放のすべり分布とほぼの程度の規模の地震の震源断層が事前に特定でき一致している（釜江克宏氏の講演資料参照）。

るかどうかについて地震に関わる構造帯の地域的□柏崎刈羽の強震動は中越沖地震発生前に予測可特性と関連した検討が必要とされている。他の原能であったか？

子力施設の耐震安全性の評価においては、今回の中越沖地震を引き起こした震源断層は東京電力

地震と同規模の地震がそれぞれのサイトの直下にが審査時点で提出した F ｰ B 断層に対応するがほぼ想定して設計用入力地震動を評価して、施設の耐明らかになった。この F-B 断層は、建設時点で海震安全性を検討することがのぞましい。

域に断層としての存在することは東京電力により確認されていたが、50000 年以降の活動がないと参考文献いうことで評価対象となる活断層ではない判断さ

1) 原子力安全委員会: 発電用原子炉施設に関すれていた。その後、褶曲の形態に関する新知見がる 耐 震 設 計 審 査 指 針 , http://www.nsc.go.jp

得られ(岡村, 2000)、活断層として認定すべきと/anzen/sonota/kettei/20060919-31.pdf, 2006.の見解が出され、その考えに基づいて東電が基準

2) 入倉孝次郎：原子力発電所の耐震設計のための地震動の再評価を行ったが、この活断層に対する

基準地震動, 日本地震工学会会誌, 第５号,

地震動は旧指針の S2 を上回らないとの結論を出

pp.23-28．

した。これは、地表で活断層情報が得られたとし

3) 地震調査委員会: 平成 19 年(2007)新潟県中越ても、震源断層に関するモデル化が適切に評価で

沖 地 震 の 評 価 ( 主 に 断 層 面 に 関 す る 評 価 ),きなければ、地震動が評価できないことを如実にhttp://www.jishin.go.jp/main/chousa/08jan_示している。

chuetsu_oki/ index.htm, 2008．
4) 原子力安全基盤機構: 2007 年新潟県中越沖地

５．新潟県中越沖地震を踏まえた原子力施設の耐震により柏崎刈羽原子力発電所で発生した地

震安全性の課題

震動の分析, http://www.meti.go.jp/committee

中越沖地震を受けて行われた海域に構造調査等
により、堆積層厚さやその S 波速度構造が分かれ/materials/downloadfiles/g80522a21j.pdf,
2008.