原子力用語「基準地震動」とは?

原子力用語「基準地震動」とは?

原子力を知りたい

「基準地震動」って何ですか?

原子力マニア

原子力発電所の耐震設計のために、極めてまれに発生する可能性があり、施設に大きな影響を与えるおそれがあると想定される地震動のことだよ。

原子力を知りたい

じゃあ、2006年の改訂ではどう変わったんですか?

原子力マニア

地震動を1種類に統合して基準地震動Ssとし、水平方向と鉛直方向の地震動を策定するように改められたんだよ。また、弾性設計用地震動Sdも新たに設定された。

基準地震動とは。

原子力発電所を建設する際に用いる用語「基準地震動」とは、原子力発電所が運用中に極めてまれに発生する可能性があり、発電所に大きな影響を与えると想定される地震動のことです。

この基準地震動は、原子力発電所の耐震設計の基準として使用されます。「発電用原子炉施設に関する耐震設計審査指針」(以下、指針)では、耐震設計に必要な地震動の概念と策定方法が決められています。

旧指針(1978年制定)では、基準地震動として、発電所の建物・設備の重要度に合わせた「設計用最強地震動(S1)」と「設計用限界地震動(S2)」の2種類を策定することにしていました。しかし、指針は2006年9月に改訂され、以下のように変更されました。

1. 旧指針で定められていた2種類の地震動を統合し、基準地震動を「Ss」として1種類のみ策定する。
2. 基準地震動Ssは、地震の発生場所を特定して策定する地震動(「敷地固有地震動」)と、発生場所を特定しないで策定する地震動の両方について、水平方向と鉛直方向の地震動としてそれぞれ策定する。
3. 核発電所の安全機能が維持されていることをより正確に確認するため、基準地震動Ssと密接に関連付けられた「弾性設計用地震動(Sd)」を新しく設定する。

基準地震動の定義

基準地震動の定義

基準地震動とは、原子力発電所などの原子力施設の設計や安全評価において使用される、所定の場所に想定される地震動の最大値です。この地震動は、地震の発生確率や規模、地盤条件などを考慮して定められます。

基準地震動は、原子力施設の安全性を確保するために、施設の耐震設計やシミュレーションに使用されます。施設が想定される最大の地震動にも耐えられるように設計することで、施設の安全性が確保され、地震による原子力事故のリスクが低減されます。

旧指針と新指針の違い

旧指針と新指針の違い

旧指針と新指針の違い

旧指針では、基準地震動は「過去に発生した地震の最大震度に基づいて設定されていました。一方、新指針では、確率論的評価に基づいて設定されており、過去最大ではなく、将来発生する可能性のある最大の地震を考慮しています。

この違いにより、新指針による基準地震動は、旧指針に比べてより大きく設定されています。これは、過去に発生していない、より大きな地震が発生する可能性を考慮しているためです。そのため、原子力発電所の耐震性評価や設計においては、新指針に沿った基準地震動を使用することが求められています。

基準地震動Ssの策定方法

基準地震動Ssの策定方法

基準地震動Ssの策定には、以下の3つのステップが用いられます。

1. -断層モデルの構築-活断層の形状と運動特性を推定します。これには、過去の地震活動の調査や地質学的調査などが含まれます。

2. -地震動予測-断層モデルに基づいて、断層が地震を起こした場合に発生する地震動の強さを予測します。これには、地震動シミュレーション手法や既往の地震データの利用などが含まれます。

3. -統計解析-予測された地震動から、将来発生する可能性のあるすべての地震の中で最も強い地震動を統計的に求め、それをSsとして設定します。これは、確率論的危険性評価(PSHA)と呼ばれる手法で行われ、ある地点で特定の揺れのレベルを超える地震が発生する確率を考慮します。

弾性設計用地震動Sd

弾性設計用地震動Sd

弾性設計用地震動 Sdは、原子力施設の設計において重要な地震動の評価方法です。建物を弾性的な挙動で設計することを前提とした地震動で、施設が耐えられる最大地震の力を想定して算出されます。弾性設計とは、地震の揺れに対して建物が弾性的に変形し、元の形に戻ることができるよう設計することで、建物の倒壊を防ぐことを目的としています。Sdは、周辺の断層や活断層の情報を基に、統計的・確率論的解析を用いて算出されます。原子力施設の安全性確保に不可欠なパラメータとして用いられ、施設の耐震設計や安全評価に欠かせません。

基準地震動の重要性

基準地震動の重要性

基準地震動は原子力発電所にとって極めて重要な概念です。原子力発電所は、強い地震が発生しても安定して機能し、放射性物質の放出を防ぐように設計されています。このため、原子力発電所を建設する前に、その地域の基準地震動を慎重に評価する必要があります。基準地震動は、その地域で想定される最大規模の地震の揺れを表します。

高い基準地震動が設定されている地域では、原子力発電所の設計にさまざまな耐震対策が組み込まれます。例えば、建屋を耐震構造にし、設備を耐震台座で支えるなどの対策が講じられます。また、原子力発電所の立地場所も、基準地震動を考慮して選定されます。活断層や地震の多い地域は、原子力発電所の適地として避けられます。

このように、基準地震動の評価は、原子力発電所の安全確保に欠かせない要素です。適切な基準地震動を設定することで、地震による被害を最小限に抑え、原子力発電所の安全な運用を確保することができます。