原子炉緊急冷却装置（IC）とは？
原子力を知りたい
先生、ICってなんですか?
原子力マニア
ICは、原子力用語ですね。異常な事象で通常の系統による冷却ができない場合に、原子炉の熱を除去して圧力の異常な上昇を抑える機器だよ。
原子力を知りたい
なるほど。じゃ、ICってどうやって原子炉を冷やすんですか?
原子力マニア
配管を通して原子炉の蒸気を非常用復水器のプール水中に導いて冷却する仕組みになっています。冷却された水は原子炉に戻るという自然循環により、他の機器に依存せず冷却が継続されます。
ICとは。
原子力分野の用語である「IC」とは、沸騰水型原子炉（BWR）において、通常の手順では原子炉の冷却が困難になった際に、原子炉の熱を取り除き、圧力の異常な上昇を防ぐ機器を指します。
原子炉の冷却システム（蒸気系や復水系など）において、配管が破損して通常の復水器による冷却が不可能な事故や、施設内の電源が喪失するなどの異常事態が発生した場合、安全を確保するために原子炉は外部と隔離され、主蒸気隔離弁が閉じられます。
この異常により原子炉は緊急停止しますが、炉心の残留熱である崩壊熱により加熱され、圧力が上昇します。非常用の復水器は原子炉建屋内にあり、原子炉圧力容器と配管で接続されています。
原子炉の蒸気は配管を通り、復水器のプール水に導かれ、そこで冷却・凝縮されて原子炉に戻ります。このシステムは、他の機器に依存することなく、自然対流によって原子炉の冷却を維持します。
加熱されたプール水はプール上から蒸気となり、大気中に放出されます。この方式は、他の冷却方式（RCIC）と異なり、原子炉の熱が原子炉格納容器内の圧力抑制室（サプレッションプール）に移動しないため、原子炉格納容器の温度と圧力の上昇を抑制できます。
ICの役割
原子炉緊急冷却装置（IC）は、原子炉の冷却機能異常時に稼働する重要な安全装置です。その主な役割は、原子炉の炉心を冷却し、燃料の過熱や溶融を防ぐことです。すなわち、ICは原子炉の安全運転を確保するために欠かせないシステムであり、原子力発電所の安全性を維持する上で重要な役割を果たしています。
ICの仕組み
緊急冷却装置（IC）は原子炉の仕組みにおいて安全性を確保する重要なコンポーネントです。この装置は、炉心冷却材（通常は水）を原子炉炉心から取り出し、外部で冷却してから炉心に戻すことで、原子炉が暴走して制御不能になるのを防ぎます。
ICの仕組みは、主に次の4つの部分で構成されています。1つ目は原子炉からの冷却材取り出し系であり、原子炉内の高圧冷却材をIC系統に取り出します。次に、熱交換器によって冷却材を冷却します。次に、冷却された冷却材を原子炉炉心に戻すための戻り系があります。最後に、非常用電源や冷却材貯蔵タンクなどの補助システムが、ICの信頼性と耐障害性を確保しています。
ICの配置
-ICの配置-
原子炉の安全性確保において、原子炉緊急冷却装置（IC）は不可欠なシステムです。ICは、炉心溶融事故などの緊急時に原子炉を冷却し、安全に停止させる役割を担っています。
ICの構成は、冷却水源、ポンプ、配管、熱交換器などからなります。冷却水源には、プール、貯蔵タンク、河川などが使用されます。ポンプは、冷却水を原子炉へ送り込む役割を果たします。配管は、冷却水と原子炉をつなぎます。熱交換器は、冷却水を冷却するために使用されます。
ICの配置は、原子炉の構造や安全性要件によって異なります。一般的に、軽水炉では、ICの冷却水源は原子炉格納容器内に設置されています。重水炉では、冷却水源は原子炉建屋の外部に設置されることがあります。また、原子炉の種類によっては、ICを複数の系統に分けて設置している場合があります。この配置により、1つの系統に障害が発生しても、他の系統で原子炉冷却を継続することができます。
ICの冷却方法
原子炉緊急冷却装置（IC）には、原子炉の冷却材を循環させて冷却する「循環冷却方式」と、外部から水を供給して炉心を直接冷却する「浸漬冷却方式」の2つの冷却方法があります。循環冷却方式では、通常は原子炉冷却材として用いられる液を循環ポンプで炉心に通して熱を取り除きます。一方、浸漬冷却方式では、水または硼酸水溶液を炉心に注入し、炉心を冷却します。この方式は、炉心が露出して冷却が困難になった場合などに使用されます。
他の冷却方式との違い
-他の冷却方式との違い-
原子炉緊急冷却装置（IC）は、一般的な冷却方式とは異なる特徴を備えています。通常の冷却系統は原子炉を正常運転中に冷却するために使用されますが、ICシステムは原子炉事故などの緊急時にのみ作動します。また、ICシステムは原子炉圧力容器を直接冷却することを目的としており、これは一般的な冷却方式では行われません。さらに、ICシステムでは通常、ボロンを含む特別な冷却材を使用し、これにより中性子を吸収して原子炉の核分裂反応が抑制されます。