Nükleer güç santrallerinde ağır kazalar için 3+ seviye olasılıklı güvenlik analizi yönteminin geliştirilmesi ve akkuyu nükleer güç santrali için uygulanması
Development of 3+ level probabilistic safety assessment method for severe accidents in nuclear power plants and application for akkuyu nuclear power plant
Yazar: VEDA DUMAN KANTARCIOĞLU
Danışman: DOÇ. DR. ŞULE ERGÜN
Hacettepe Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Nükleer Enerji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2018
Konu: Nükleer Mühendislik = Nuclear Engineering

Özet:
Bu tezin amacı nükleer güç santralleri için 3+ Seviye Olasılıklı Güvenlik Analizi (OGA) yönteminin geliştirilmesi ve geliştirilen yöntemin Mersin'de kurulacak olan Akkuyu Nükleer Güç Santrali (NGS)'ne uygulanmasıdır. 
Çalışmada ilk olarak nükleer güvenliğin temel ilkeleri, acil durum yönetimi yaklaşımları, acil ve erken koruyucu önlemlerin uluslararası standartları ve kitlesel tahliye uygulamaları araştırılmıştır. OGA yöntemlerinin bir bütünlük içinde kavranmasına yönelik olarak Akkuyu NGS için 2. ve 3. Seviye OGA uygulamaları yapılmıştır. 2. Seviye OGA uygulamasında basitleştirilmiş koruma kabı olay ağacı hazırlanarak SAPHIRE kodu ile modellenmiştir. 3. Seviye OGA uygulamasında PAVAN kodu kullanılarak atmosferik dağılım hesaplamaları ve RASCAL kodu kullanılarak halka ulaşabilecek doz dağılımlarının tahmini yapılmıştır. Ayrıca, NRCDOSE kodu ile normal işletim için doz dağılımları tahmin edilmiştir. Elde edilen veriler Akkuyu NGS'nin Çevre Etki Değerlendirme Raporu'nda sunulan verilerin doğrulanması amacıyla kullanılmıştır. Son olarak, saha dışı acil durum yönetimi süreçlerindeki aksaklıklar nedeniyle tahliyenin gecikmesine ilişkin olasılıklı bir yaklaşımı temel alan 3+ Seviye OGA Metodolojisi geliştirilmiştir. Ülkemizde bir NGS'de ağır kaza meydana gelmesi durumunda Acil Koruyucu Eylem Planlama Bölgesi (APB) içinde kalan halkın tahliyesi söz konusudur. Bu çalışmada, APB için bir tahliye modeli geliştirilerek hata ağacı yöntemi ile analizler gerçekleştirilmiştir. Ayrıca belirsizlik analizleri yapılarak sonuçların güven aralıkları belirlenmiştir. Birbirinden bağımsız olarak ortaya çıkabilecek aksaklıkların farklı kombinasyonları ile bunların olası sonuçları değerlendirilerek bir risk matrisi geliştirilmiştir. Son olarak yöntemin Akkuyu NGS için uygulaması yapılmıştır.
Geliştirilen yöntemin, planların sayısal verilere ve analizlere dayandırılması, muhtemel aksaklıkların öngörülerek planlarda gerekli düzenlemelerin yapılması ve bu yolla daha gerçekçi acil durum yönetimi yaklaşımlarının geliştirilmesi amacıyla kullanılabilecek bir yöntem olduğu sonucuna varılmıştır.

Abstract:
The aim of this thesis was to develop 3+ Level Probabilistic Safety Analysis (PSA) Method for nuclear power plants and apply the developed method to Akkuyu Nuclear Power Plant (NPP) which will be established in Mersin, Turkey.
First of all, a literature survey was performed to understand the basic principles of nuclear safety, emergency management approaches, international standards of urgent and early protective actions and mass evacuation practices. In order to provide a comprehensive understanding for PSA, 2nd and 3rd Level PSA applications were performed for Akkuyu NPP. For Level 2 PSA application, a simplified containment event tree was prepared and modeled with SAPHIRE code. For Level 3 PSA application, atmospheric distribution calculations were performed using PAVAN and dose distributions that may reach to the public in case of a severe accident, were estimated using RASCAL. In addition, dose distributions for normal operational conditions were estimated with NRCDOSE as an exercise. The data obtained were used to verify the data presented in Akkuyu NPP Environmental Impact Assessment Report. Finally, Level 3+ PSA Methodology was developed. It is based on a probabilistic approach to delaying evacuation due to disruptions in off-site emergency management processes. According to related regulations in Turkey, in the case of severe accidents in NPP, people in the Urgent and Early Protective Action Planning Zone (UPZ) will be evacuated. In this study, an evacuation model for UPZ was developed and analyzed using the fault tree method. Moreover, uncertainty analyzes were performed to determine the confidence intervals of the results. A risk matrix was developed by evaluating different combinations of disruptions that may occur independently of each other and their possible consequences. Lastly, developed Level 3+ PSA Methodology was applied for Akkuyu NPP.
As a result, it is concluded that the developed method is a method that can be used to base plans on numerical data and analysis, to make the necessary arrangements in the plans by anticipating possible problems and to develop morerealistic emergency management approaches in this way.