INSS JOURNAL Vol . 29 2022 NT-14

229

2021 年
220度
02211関年
年
西度
度
電関
力
関西
美西電
浜電力
発
力美電
美浜所
浜発
原
発電
子
電所
力
所原
防原子
災
子力
訓
力防
練
防災の災訓
訓練
練ののプランプ
トプラ
事
ラン
象
ント
進
ト事
展
事象
シ
象進ナ
進展
リ
展シ
オ
シナ
解
ナリ
析
リオ
オ解
解析
析Plant incident
Plant
Plant
progress
incident
incidentscenario
progress
progressanalysis
scenario
scenarioforanalysisanalysis
MihamaforfornuclearMihamaMihamaemergency
nuclearnuclearemergency
emergency
exercise of
exercise
exerciseKansaiofofKansaiKansai
Electric PowerElectric
ElectricCo.,
PowerPower
Inc. Co.,
2021
Co.,Inc.
Inc.2021
2021*1*1*1 *1＊2＊2＊2
川崎 郁夫
川崎川崎(Ikuo郁夫郁夫
Kawasaki)(Ikuo(Ikuo Kawasaki),Kawasaki)
高木 *1俊弥,*1,高木高木(Toshiya俊弥
俊弥(ToshiyaTakaki)(Toshiya,Takaki)
山本Takaki)
治宗
, ,山本
山本
(Yoshinori治宗
治宗(Yoshinori(YoshinoriYamamoto)Yamamoto)
Yamamoto)
川崎 郁夫（IkuoKawasaki）＊1
高木 俊弥（ToshiyaTakaki）＊1
山本 治宗（YoshinoriYamamoto）＊2
＊2 ＊2
＊2
＊2
＊2＊2
＊2＊2＊2＊2＊2＊2
山崎池田浩之
武部創（HajimeTakebe）
山崎強（TsuyoshiYamazaki）
強 山崎(Tsuyoshi
山崎 強強(TsuyoshiYamazaki)(TsuyoshiYamazaki)
Yamazaki), 池田,浩之（HiroyukiIkeda）,池田(Hiroyuki
池田浩之
浩之(HiroyukiIkeda)(Hiroyuki, Ikeda)
武部Ikeda)創, ,武部(Hajime
武部 創創Takebe)(Hajime(HajimeTakebe)
Takebe)

要約
2021
要要
約
年度に実施された関西電力美浜発電所原子力防災訓練のプラント事象進展シナリオ
約 20212021
年度に実施された関西電力美浜発電所原子力防災訓練のプラント事象進展シナリオ
年度に実施された関西電力美浜発電所原子力防災訓練のプラント事象進展シナリオ解析を実施した．事象発生とその後の工学的安全設備の多重故障,緊急安全対策等を想定した解析
解析を実施した．事象発生とその後の工学的安全設備の多重故障,緊急安全対策等を想定した解析解析を実施した．事象発生とその後の工学的安全設備の多重故障,緊急安全対策等を想定した解析を実施し，得られた結果から原子力災害対策特別措置法（原災法）に基づく特定事象発生時刻やを実施し，得られた結果から原子力災害対策特別措置法（原災法）に基づく特定事象発生時刻やを実施し，得られた結果から原子力災害対策特別措置法（原災法）に基づく特定事象発生時刻やプラント応答等の事象進展の評価を実施した．その結果，(1)プラント応答等の事象進展の評価を実施した．その結果，(1)プラント応答等の事象進展の評価を実施した．その結果，(1)
事象発生からの時間は，原災法第事象発生からの時間は，原災法第事象発生からの時間は，原災法第10 条通報事象まで
1010
条通報事象まで
条通報事象まで50 分，原災法第5050分，原災法第分，原災法第15 条該当事象まで
1515
条該当事象まで条該当事象まで
1 時間 20 分であった．(2)炉心損傷後に，
1 時間
1 時間
2020分であった．(2)炉心損傷後に，分であった．(2)炉心損傷後に，選定したアクシデントマネジメント（AM）策によるキャビティ直接注水、代替炉心注水および代選定したアクシデントマネジメント（AM）策によるキャビティ直接注水、代替炉心注水および代選定したアクシデントマネジメント（AM）策によるキャビティ直接注水、代替炉心注水および代替格納容器スプレイを実施することにより，炉心出口温度，格納容器圧力および温度の上昇が抑替格納容器スプレイを実施することにより，炉心出口温度，格納容器圧力および温度の上昇が抑替格納容器スプレイを実施することにより，炉心出口温度，格納容器圧力および温度の上昇が抑制され，原子炉容器破損および格納容器破損に至らず事象が収束することを確認した．(3)緊急事
制され，原子炉容器破損および格納容器破損に至らず事象が収束することを確認した．(3)緊急事
制され，原子炉容器破損および格納容器破損に至らず事象が収束することを確認した．(3)緊急事
態事象 GE21態事象
発信後に態事象
GE21GE21
AM発信後に策が実施できなかった場合の発信後にAMAM策が実施できなかった場合の策が実施できなかった場合のMAAP 解析を実施した結果，事象発生から炉MAAP
MAAP解析を実施した結果，事象発生から炉解析を実施した結果，事象発生から炉心損傷までの時間は心損傷までの時間は心損傷までの時間は2 時間 16 分，格納容器の圧力が最高使用圧力の2 時間
2 時間
1616分，格納容器の圧力が最高使用圧力の分，格納容器の圧力が最高使用圧力の2 倍に到達するまでの時間は2 倍に到達するまでの時間は2 倍に到達するまでの時間は
62 時間 37 分であった．
6262
時間
時間3737分であった．
分であった．
キーワード キーキ
原子力防災訓練，シビアアクシデント，アクシデントマネジメント，原子力災害対策特別措置
ワーー
ワドード 原子力防災訓練，シビアアクシデント，アクシデントマネジメント，原子力災害対策特別措置
原子力防災訓練，シビアアクシデント，アクシデントマネジメント，原子力災害対策特別措置法，MAAP法，MAAP法，MAAP

Abstract Abstract
AAbstractscenario analysis
AA
scenario
scenario
thatanalysis
assumedanalysisthat
athat
severeassumedassumedaccidenta severea severe
phenomena
accident
accident
progression
phenomena
phenomena
scenario
progression
progression
wasscenario
scenario
waswascarried out incarried
FY2021carriedoutoutforin thein
FY2021
FY2021
MihamaforfornuclearthetheMihamaMihamaemergency
nuclearnuclearexerciseemergency
emergencyof Kansai
exercise
exerciseElectricof ofKansai
KansaiPower
Electric
ElectricCo., Inc.
PowerPower
TheCo.,
Co.,
Inc.
Inc.
TheTheanalysis assumed
analysisanalysis
eventassumed
assumedoccurrence
event
event
andoccurrence
occurrence
subsequent
andandmultiple
subsequent
subsequent
failuresmultiple
multipleof engineering
failuresfailuresof ofengineeringsafetyengineering
equipment,
safetysafetyequipment,
equipment,
emergency safety
emergency
emergency
measures,safetysafetyetc.measures,
Frommeasures,
theetc.
obtained
etc.
From
From
results,
thetheobtained
obtained
progression
results,
results,
ofprogression
events,progression
such
of of
as
events,events,information
such
such
as of
as
information
theinformation
of ofthethespecific eventspecificoccurrence
specific
event
event
time
occurrence
occurrence
and the timecorrespondingtime
andandthethecorresponding
plant
corresponding
response,
plant
plant
wasresponse,
identified
response,
wasbased
wasidentified
identified
on thebased
Nuclearbased
onon
thetheNuclear
Nuclear
Emergency Response
Emergency
Emergency
SpecialResponse
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Measures
SpecialSpecial
Act
Measures
Evaluation.
Measures
ActActThe
Evaluation.
Evaluation.
following
TheThepointsfollowing
following
were points
seen.
points(1)
werewere
It wasseen.
seen.
50(1)(1)It It
was
was5050minutes fromminutes
theminutes
startfrom
offromthethethe
event
start
start
as
of of
definedthetheevent
event
byasArticle
asdefined
defined10byofby
ArticletheArticle
Nuclear1010
of DisasterofthetheNuclear
Nuclear
Act,DisasterandDisaster1 hour
Act,Act,andandand
201 hour
1 hourandand2020
minutes fromminutes
theminutesstartfrom
of
from
the
thethe
event
start
start
of
to of
thethe
event
time
event
of
to declaration
tothethe
time
time
ofof
of
declaration
adeclaration
nuclear of
emergencyofa nucleara nuclearsituation
emergency
emergency
undersituation
situation
the under
under
thetheprovisions ofprovisions
Articleprovisions
15 of
ofof
ArticletheArticle
Act15
on15ofSpecialofthethe
ActMeasures
ActononSpecialSpecial
Concerning
Measures
Measures
NuclearConcerning
Concerning
Emergency
Nuclear
NuclearPreparedness.
Emergency
Emergency
Preparedness.
(2)
Preparedness.
It(2)(2)It It
was confirmed
was
was
that
confirmed
confirmed
direct cavity
that
that
directwater
directcavityinjection
cavitywater
water
andinjection
alternative
injection
andandcore
alternative
alternative
injectioncore
andcoreinjection
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injection
andandcontainment
alternative
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containment
containmentspray, which spray,werespray,
the
which
which
selected
were
were
accident
thetheselected
selected
management
accident
accident
management(AM)
management
measures,
(AM)
(AM)
were
measures,measures,carried were
outwereafter
carriedcarriedcoreout
damage,
out
after
after
core
core
damage,damage,and the risesand
inand
core
thetherises
temperature,
rises
in in
core
core
temperature,containment
temperature,containmentpressurecontainment
andpressure
temperaturepressure
andandweretemperaturetemperature
suppressed
were
were
andsuppressed
suppressed
the events
andandthetheeventseventsconverged without
converged
converged
causing
without
without
damagecausing
causing
to thedamage
damagereactorto tovessel
thethereactor
reactorand containment
vesselvesselandandcontainment
vessel.
containment(3) Asvessel.
vessel.
a result(3)(3)AsofAsa result
a resultof of
performing MAAP
performing
performing
analysis
MAAP
MAAP
when
analysisAM
analysismeasures
when
when
AM
could
AM
measuresmeasuresnot becould
implemented
could
notnotbe be
implemented
after
implemented
GE21 dispatch,
after
after
GE21
GE21
thedispatch,time
dispatch,thethetime
timefrom event occurrence
fromfromeventevent
tooccurrencecoreoccurrence
damageto tocore
wascoredamage2 damage
hourswasandwas234hours
2 minutes,
hours
andand34
and34
minutes,theminutes,timeand
toand
reach
thethetime
doubletime
to toreach
thereachdoubledoublethethemaximum working
maximum
maximumpressureworkingworking
waspressure
32pressure
hourswasandwas
32
3532
hours
minutes.
hours
andand3535
minutes.
minutes.
Keywords nuclear
Keywords
Keywords
emergency
nuclearnuclearexercise，severe
emergency
emergency
exercise，severe
accident，accident
exercise，severe
accident，accident
accident，accident
management，Actmanagement，Actmanagement，Act
on Special Measures
on onSpecialSpecial
Concerning
Measures
Measures
Concerning
Concerning
Nuclear Emergency
Nuclear
NuclearPreparedness，MAAP
Emergency
Emergency
Preparedness，MAAP
Preparedness，MAAP(Modular Accident(Modular(ModularAnalysis
Accident
Accident
Program)AnalysisAnalysis
Program)
Program)

1.

は じ1.め
1.に
ははじじ
めめにに

その第 5 層にあたる災害対応については訓練が実施
その第その第5 5層にあたる災害対応については訓練が実施層にあたる災害対応については訓練が実施されなければならないとされる．
されなければならないとされる．
されなければならないとされる．

原子力安全の基本的な目的は，原子力安全の基本的な目的は，原子力安全の基本的な目的は，放射性物質に起因す
放射性物質に起因す
放射性物質に起因す
原子力事業者においては，原子力事業者においては，原子力事業者においては，原子力災害対策特別措置
原子力災害対策特別措置
原子力災害対策特別措置(2)(2)
第７条第(2)1第７条第項の規定に基第７条第1 項の規定に基
1 項の規定に基る危険性を顕在化させない，る危険性を顕在化させない，る危険性を顕在化させない，
すなわち放射線による有すなわち放射線による有すなわち放射線による有法 (以下，原災法という)法法(以下，原災法という)(以下，原災法という)(3)(3) (3)づき，原子力施設ごとに原子力事業者防災業務計画
づき，原子力施設ごとに原子力事業者防災業務計画
づき，原子力施設ごとに原子力事業者防災業務計画
害な影響から人と環境を守ることにあり，害な影響から人と環境を守ることにあり，害な影響から人と環境を守ることにあり，その目的はその目的は
その目的は

(1)
(1) (1)．
を作成し，その第．．
を作成し，その第を作成し，その第2 章第 7 節では，原子力事業者の原2 章第2 章第7 節では，原子力事業者の原
7 節では，原子力事業者の原5 層からなる深層防護の考え方により達成される5 層からなる深層防護の考え方により達成される5 層からなる深層防護の考え方により達成される*１（株）原子力安全システム研究所*１（株）原子力安全システム研究所*１（株）原子力安全システム研究所
技術システム研究所
技術システム研究所
技術システム研究所*２

関西電力（株）*２*２関西電力（株）
関西電力（株）

230

INSS JOURNAL Vol . 29 2022 NT-14

子力防災訓練の実施を規定し，発電所における訓練として，原子力防災管理者は原子力防災要員等に対し，定格熱出力一定運転中シビアアクシデントを想定した原子力防災訓練を実

地震発生

原子炉自動停止失敗施するとしている．
関西電力美浜発電所 3 号機の具体的な防災訓練シ制御棒全挿入

原子炉停止
補助給水3台全量給水

外部電源喪失A-非 常 用 DG起 動 失 敗B-非常用DG起動成功
A-M/DAFWP停止

ナリオを作成するにあたっては，美浜発電所原子力事業者防災業務計画、，美浜発電所原子力防災訓練中期計
画および原子力事業本部原子力防災訓練中期計画を踏まえた．関西電力および協力会社の原子力防災訓練
関係者による原子力防災訓練シナリオワーキングに

AL11

1系統のみの電源供給
状態が15分継続

警戒事象

AL25

全交流電源喪失B-非 常 用 DG故 障 に よ り 停 止
B-M/DAFWP停止 AL24

1次系急速冷却

主蒸気逃がし弁50%開固着

全交流電源喪失30分継続

原災法第10条通報該当事象
SE25

交流電源復旧A-非常用DG復旧

再度地震発生１次冷却材漏洩発生

１次冷却材低温側配管破断（ 破 断 口 径 8.6イ ン チ ）安全注入信号発信（SBOのためECCS作動せず）
A-非 常 用 DG停 止GE21,SE21,AL21,AL42

析条件に基づいて，シビアアクシデント解析コード

交流電源復旧

A-空冷式非常用発電装置復旧

MAAP4(4)を用いて解析を実施しプラント事象進展評価

炉心への注水機能喪失

恒設代替低圧注水ポンプ故障他

キャビティ直接注水

原子炉下部キャビティ注水ポンプ起動

炉心損傷

GE28

代替CVスプレイ

恒設代替低圧注水ポンプ起動＊CV再循環サンプ65%到達後、原子炉下部キャビティ注水ポンプに切り替えてCVスプレイ継続

代替炉心注水CV再循環サンプ65%到達後、恒設代替低圧注水ポンプによる炉心注水実施

おいては，安全機器の故障と災害事象の影響を緩和するための措置 (以下，アクシデントマネジメント策，AM 策という) を考慮し，事象発生から事象収束へのプロセスが検討された．
今回の事象進展シナリオは，関西電力美浜発電所 3号機において，地震により全交流電源喪失、1， 次冷却材漏洩および原子炉冷却機能の喪失が発生し，炉心損，傷に至るものの、その後のAM 策により事象が収束するとされた．
原子力安全システム研究所では，原子力防災訓練シナリオワーキングで決定した訓練シナリオおよび解を行った．
本報では，関西電力美浜発電所 3 号機を対象として実施された事象進展シナリオの結果から，AM 策を講じた場合のプラント事象進展の評価および緊急事態事象（GE）発信後に AM 策を講じなかった場合のプラント事象進展の評価について報告する．

2. 事象進展シナリオの作成

事象収束

関西電力より提示された事象進展シナリオの条件
は，起因事象は地震による外部電源喪失，その後全交

略語

SG：蒸気発生器流電源喪失に至るものであった．また，実践的な訓練

DG：ディーゼル発電機を実施するため，工学的安全設備の多重故障および全M/DAFWP：電動補助給水ポンプ

交流電源喪失による充てん/高圧注入ポンプ，余熱除SBO：全交流電源喪失

去ポンプ，格納容器スプレイポンプ等の不作動を仮定

ECCS：非常用炉心冷却装置

し，炉心損傷に至るものの AM 策を実施することによ

CV：格納容器り事象が収束することを想定した．これらの条件を基

原災法 ：原子力災害対策特別措置法に MAAP4 コードを用いて解析を実施した．

AL：警戒事象に相当する事象

図 1 に訓練想定の概要を示す．訓練は，美浜発電所

SE：施設敷地緊急事態に相当する事象

3 号機定格熱出力一定運転中のところ地震により原子GE：全面緊急事態に相当する事象

炉自動停止しようとするも失敗し警戒事象（AL11）となるが,その後制御棒全挿入により原子炉停止となることを想定した.

図 1 訓練想定の概要

INSS JOURNAL Vol . 29 2022 NT-14

外部電源喪失が発生し,非常用ディーゼル発電機が1 台起動するが，もう 1 台は起動に失敗し，1 系統のみの電源供給状態が 15 分継続したことにより警戒事

1 時間 20 分

象（AL25）となる．
運転中の非常用ディーゼル発電機が故障により停止することで，全交流電源喪失となり，運転中の電動補助給水ポンプが停止したことにより警戒事象

1 時間 40 分（AL24）となるため，主蒸気逃がし弁を開放したが，

1 時間 48 分
1 時間 59 分
2 時間 08 分
2 時間 09 分

50%開固着の状態で 1 次系急速冷却を開始する.
全交流電源喪失 30 分継続により原災法第 10 条事象（SE25）となる．

2 時間 10 分

A 非常用ディーゼル発電機電源が復旧するが,その後再度地震が発生し,1 次冷却系統低温側配管（コールドレグ）において１次冷却材漏洩が発生する.また,A 非常用ディーゼル発電機が停止することで，全交流電源喪失による安全注入不可となるため，原災法
第 15 条事象（GE21）となる.

2 時間 20 分
2 時間 45 分
2 時間 57 分
3 時間 19 分

その後交流電源が復旧するものの,炉心への注水機能が喪失しているため，炉心損傷に至る.

4 時間 20 分

その後炉心への注水および格納容器スプレイ手段が回復し，原子炉容器破損および格納容器破損に至らず事象が収束するという想定である．赤字は起因事象，青字は失敗（故障）を想定した設備である．

3.

事象進展シナリオの解析結果

－略語

231

地震発生（震度 5 弱）
1 次冷却材漏洩発生（コールドレグ 8.6インチ）
安全注入信号発信（SBO のため ECCS 作
動せず）
A 非常用 DG 故障停止
（GE21,SE21,AL21,AL42）
原災法第 15 条該当事象
A 空冷式非常用発電装置復旧
恒設代替低圧注水ポンプ故障他
炉心露出
炉心出口温度 350℃超過（SE42）
炉心出口温度 650℃超過
燃料被覆管破損
原子炉下部キャビティ注水ポンプ起動（キャビティ直接注水 120m3/h）
炉心損傷(格納容器エリアモニタ(高レンジ)が 1×105mSv/h を超過)（GE28）
恒設代替低圧注水ポンプ復旧
恒設代替低圧注水ポンプによる代替CV スプレイ開始
タービン動補助給水ポンプ停止
下部ヘッドへの溶融物移動開始
CV 再循環サンプ 65%到達
原子炉下部キャビティ注水ポンプの注水先：下部直接注水→代替 CV スプ
レイ
恒設代替低圧注水ポンプの注水先：
代替 CV スプレイ→代替炉心注水
事象収束

SG

：蒸気発生器DG：ディーゼル発電機

M/DAFWP：電動補助給水ポンプ
SBO：全交流電源喪失

MAAP4 コードを用いて事象進展シナリオ解析を実施

ECCS：非常用炉心冷却装置した結果，主要事象の発生時刻は表 1 の通りであり，

CV：格納容器

以下解析結果の概要を説明する．

原災法 ：原子力災害対策特別措置法

表 1 主要事象の発生時刻
経過時間
主要事象
事象発生前 定格熱出力一定運転中地震発生（震度 6 弱）
-10 分
原子炉自動停止失敗（AL11）
制御棒全挿入0分
補助給水 3 台全量給水＊ここから MAAP 解析実施
外部電源喪失5分
A 非常用 DG 自動起動失敗
B 非常用 DG 自動起動成功
1 系統のみの電源供給状態 15 分継続（AL25）
B 非常用 DG 故障により停止（全交流電20 分源喪失）
B-M/DAFWP 停止（AL24）
1 次系急速冷却開始（主蒸気逃がし弁50%開固着）
全交流電源喪失 30 分継続（SE25）
50 分
原災法第 10 条通報該当事象
1 時間 00 分 A 非常用 DG 復旧

AL：警戒事象に相当する事象

SE：施設敷地緊急事態に相当する事象

GE：全面緊急事態に相当する事象

3.1 解析結果の概要
関西電力美浜発電所 3 号機定格熱出力一定運転中のところ地震が発生したが,原子炉自動停止が失敗し,制御棒全挿入不能となり警戒事象（AL11）となった.10
分後に原子炉トリップしゃ断器開放により制御棒全挿入となった.ここまでは関西電力にてシミュレータを用いた事象把握が行われた．そのアウトプットを用いて，ここから原子力安全システム研究所にて MAAP解析を行った.
制御棒全挿入から 5 分後に外部電源が喪失した.この時,A 非常用ディーゼル発電機の起動に失敗,B 非常用ディーゼル発電機の起動に成功した.B 電動補助給水ポンプおよびタービン動補助給水ポンプにて各蒸232

INSS JOURNAL Vol . 29 2022 NT-14

気発生器へ 100m3/h で給水を開始した.
解析開始 20 分時点で，1 系統のみの電源供給状態が 15 分継続したことにより警戒事象（AL25）となった．B 非常用ディーゼル発電機が故障停止したことにより,全交流電源喪失となり,B 電動補助給水ポンプが停止したことにより警戒事象（AL24）となった.また,主蒸気逃がし弁を開放したが 50%開固着の状態で 1 次系急速冷却を開始した.
解析開始 50 分時点で，全交流電源喪失 30 分継続したことにより原災法第 10 条通報該当事象（SE25）となった.
1 時間後に A 非常用ディーゼル発電機電源が復旧した.

図 2 １次冷却材圧力の経時変化

1 時間 20 分後に地震が発生し,1 次冷却系統低温側配管（コールドレグ）において１次冷却材漏洩（漏洩口径 8.6 インチ）が発生した.また,A 非常用ディーゼル発電機が故障停止し,再度全交流電源喪失となった.
安全注入（SI）信号が発信したが,全交流電源喪失のため非常用炉心冷却装置が作動せず，原災法第 15 条該当事象（GE21）となった．
1 時間 40 分後に A 空冷式非常用ディーゼル発電機が復旧したが,恒設代替低圧注水ポンプ故障等により炉心への注水が不可となった.
2 時間 10 分後に原子炉下部キャビティ注水ポンプを起動し,キャビティへの直接注水を開始した.
2 時間 20 分後に炉心損傷に至り,原災法第 15 条該当事象（GE28）となった.

図 3 炉心出口温度の経時変化

2 時間 45 分後に恒設代替低圧注水ポンプが復旧し,恒設代替低圧注水ポンプによる代替格納容器スプレイを開始した.
格納容器再循環サンプ 65%到達後, キャビティへの注水が完了したため，原子炉下部キャビティ注水ポンプによる代替格納容器スプレイ，恒設代替低圧注水ポンプによる代替炉心注水を開始し，溶融炉心への直接注水を開始した.これにより,炉心出口温度,格納容器圧力,格納容器雰囲気温度が低下傾向となり事象は収束した.
プラント主要パラメータである１次冷却材圧力の経時変化を図 2 に，炉心出口温度の経時変化を図 3 に，格納容器圧力の経時変化を図 4 に，格納容器雰囲気温度の経時変化を図 5 に示す．

図 4 格納容器圧力の経時変化

INSS JOURNAL Vol . 29 2022 NT-14233

図 5 格納容器雰囲気温度の経時変化

3.2 選定したAM策の妥当性評価
図 6 AM 策に用いられる設備の模式図
今回の訓練シナリオでは，1 次冷却材漏洩発生以降AM 策が間に合わず炉心損傷に至るものの,その後の【キャビティ直接注水】

AM 策により原子炉容器および格納容器は損傷しない想定である.

キャビティ直接注水は，原子炉下部キャビティ注水

そのため，炉心損傷後に溶融物がコンクリートを侵ポンプにより燃料取替用水タンクから原子炉下部キ食し，可燃性ガスを発生するとともに，床を貫通する

ャビティに注水を実施し，原子炉容器破損時に MCCI恐れがある溶融炉心コンクリート相互作用(以下，を防止するものである．

MCCI という)防止を目的として，原子炉下部キャビテ

この AM 策で期待される正の効果は，キャビティへ

ィ注水ポンプの優先用途をキャビティ直接注水側での注水による MCCI の防止および原子炉容器の冷却で実施し，原子炉容器破損までにキャビティへの直接注ある．

水を最優先としている．
また，キャビティへの直接注水完了後，代替炉心注水による原子炉容器破損防止，代替格納容器スプレイによる格納容器破損防止に移行している．

一方，懸念される負の効果は，注水に伴い重要な設備・機器・計器類が水没する可能性である．
事象発生から 1 時間 40 分後に空冷式非常用発電装置によって交流電源が復旧し，2 時間 10 分後に原子なお,非常用ディーゼル発電機故障による非常用炉

炉下部キャビティ注水ポンプによる注水を開始した．

心冷却装置および格納容器スプレイの使用不能を想その後 4 時間 20 分後に規定水位である格納容器再循定したことにより，今回用いられた AM 策は，空冷式環サンプ水位 65%に到達したので,注水を停止した．

非常用発電装置を起動して交流電源を復旧して，原子これにより原子炉容器破損時の MCCI を防止した．

炉下部キャビティ注水ポンプによるキャビティ直接注水，恒設代替低圧注水ポンプによる代替炉心注水お【代替炉心注水】

よび代替格納容器スプレイ,原子炉下部キャビティ注水ポンプによる代替格納容器スプレイを実施することである．
図 6 に AM 策に用いられる設備の模式図を示す．図中の赤字で示した設備が恒設代替低圧注水ポンプ，青字で示した設備が原子炉下部キャビティ注水ポンプである．

代替炉心注水は，高低圧注入系に接続した恒設代替低圧注水ポンプにより燃料取替用水タンクから 1 次冷却系統へ注水し，原子炉容器を冷却し，炉心溶融進展を抑制するものである．
この AM 策で期待される正の効果は，１次冷却系統への注水による原子炉容器および炉心の冷却である．
一方，懸念される負の効果は，注水継続による１次冷却材の漏えいとそれに伴う格納容器内圧力の上昇である．
事象発生から 1 時間 40 分後に空冷式非常用発電装

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置によって交流電源が復旧し，4 時間 20 分後に格納容器再循環サンプ水位が 65%に到達後,恒設代替低圧

表 2 主要事象の発生時刻（GE21 発信後 AM 策なし）

注水ポンプによる代替炉心注水を実施した．これによ

経過時間
1 時間 20 分
1 時間 48 分
1 時間 59 分
2 時間 08 分
2 時間 09 分
2 時間 16 分

り，原子炉容器水位は回復し，炉心出口温度は 200℃以下で安定した．
【代替格納容器スプレイ】
代替格納容器スプレイは，格納容器スプレイ系に接続した恒設代替低圧注水ポンプおよび原子炉下部キャビティ注水ポンプにより格納容器上部からスプレイを実施するものである．
この AM 策で期待される正の効果は，原子炉容器の冷却，格納容器圧力および温度上昇の抑制である．

3 時間 28 分
5 時間 18 分
10 時間 46 分
27 時間 38 分
62 時間 37 分
略語

主要事象
1 次冷却材漏洩発生（GE21）
炉心露出
炉心出口温度 350℃超過
炉心出口温度 650℃超過
燃料被覆管破損
炉心損傷
下部ヘッドへの溶融物移動開始
原子炉容器破損
CV スプレイ作動設定値到達
CV 最高使用圧力到達
CV 最高使用圧力 2 倍到達

GE：全面緊急事態に相当する事象
CV：格納容器

一方，懸念される負の効果は，スプレイ実施に伴い重要な設備・機器・計器類が水没する可能性である．
事象発生から 1 時間 40 分後に空冷式非常用発電装置によって交流電源が復旧し，2 時間 45 分後に恒設代替低圧注水ポンプによる格納容器スプレイを実施した．また,4 時間 20 分後に格納容器再循環サンプ水
位が 65%に到達後,恒設代替低圧注水ポンプから原子炉下部キャビティ注水ポンプに切り替えて,格納容器スプレイを継続し，格納容器圧力および格納容器雰囲気温度の上昇が抑制された．

4. AM策なしのケースの解析結果
今回の訓練シナリオでは，1 次冷却材漏洩発生以降

図 7 １次冷却材圧力の経時変化，AM 策が間に合わず炉心損傷に至るものの、その後のAM 策により原子炉容器および格納容器は損傷しないシナリオとしているが，訓練時には緊急事態事象（GE）の発生を受けて，このまま AM 策が実施できなかった
場合の炉心損傷予測，格納容器最高使用圧力の 2 倍到達予測が求められる．そのため，AM 策が実施できなかった場合について MAAP 解析を実施した．
事象発生から 1 時間 20 分後，１次冷却材漏洩発生により GE21 が発信する（表 1 参照）．この後，全てのAM 策が実施できないという想定で MAAP 解析を実施した結果について，プラント主要パラメータである１次冷却材圧力の経時変化を図 7 に，炉心出口温度の経時変化を図 8 に，格納容器圧力の経時変化を図 9 に，格納容器雰囲気温度の経時変化を図 10 に示す．
また，GE21 以降の主要事象の発生時刻は表 2 の通りであり，事象発生から炉心損傷までの時間は 2 時間16 分，格納容器の圧力が最高使用圧力の 2 倍に到達するまでの時間は 62 時間 37 分であった．

図 8 炉心出口温度の経時変化

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MAAP 解析を実施した結果，事象発生から炉心損傷までの時間は 2 時間 16 分，格納容器の圧力が最高使用圧力の 2 倍に到達するまでの時間は 62 時間 37分であった．

引用文献(1) IAEA,”Basic Safety Principles Nuclear Power
Plants 75-INSAG-3 Rev.1”, INSAG-12,(1999).
(2) 内閣府ホームページ，“原子力災害対策特別措置
図 9 格納容器圧力の経時変化法”，http://www.bousai.go.jp/shiryou/houritsu/002-1.html ．
(3) 関西電力㈱，“美浜発電所

原子力事業者防災業務計画”，(2021)．
(4) Electric Power Research Institute (EPRI)，“Modular Accident Analysis Program，MAAP4
User's Manual”，(2007)．

図 10 格納容器雰囲気温度の経時変化

5. 結論
2021 年度に実施された関西電力美浜発電所 3 号機を対象とした訓練シナリオ解析の結果から，災害事象進展ならびに AM 策が実施できなかった場合のプラン
ト応答について評価を実施した．その結果，以下に示す知見が得られた．
(1) 事象発生からの時間は，原災法第 10 条通報事象まで 50 分，原災法第 15 条該当事象まで 1 時間 20分であった．
(2)炉心損傷後に，限られた設備状況の中，MCCI 防止の観点からキャビティへの注水を最優先に対応し，その後代替炉心注水および代替格納容器スプレイを実施することにより，炉心出口温度，格納容器の圧力と温度の上昇も抑制され，原子炉容器破損および格納容器破損に至らず事象が収束することを確認した．
(3)GE21 発信後に AM 策が実施できなかった場合の