原子力用語『LOCA』とは？
原子力を知りたい
先生、「冷却材喪失事故」について教えてください。
原子力マニア
「冷却材喪失事故」とは、原子炉内で冷却材が漏洩して炉心の冷却ができなくなる事故のことです。正式には「LOCA（Loss of Coolant Accident）」と呼ばれます。
原子力を知りたい
LOCAが発生すると、炉心の温度が上昇するんですよね？
原子力マニア
そうです。冷却材がなくなると、炉心で発生した熱を吸収・運搬できなくなり、炉心温度は上昇します。これがLOCAの大きな危険性の1つです。
LOCAとは。
原子力業界で用いられる「LOCA」という用語は、「冷却材喪失事故」を意味する「Loss of Coolant Accident」の略称です。この事故は、原子炉で想定される事故の一つで、炉心で発生した熱を冷却材が伝達できなくなる事故です。冷却材は、炉心の熱を除去し、熱交換器や蒸気タービンに熱を伝達する役割を担っています。配管の破損などの原因で冷却材が漏れ出すと、炉心の冷却ができなくなり、LOCAが発生します。
LOCAの定義
LOCA（破断冷却材喪失事故）とは、原子力発電所において、冷却材を閉じ込めておく配管や容器が破断し、冷却材が大量に流出してしまう事故のことです。原子炉の冷却材には水が使用されており、この冷却材を失うと、原子炉は冷却できなくなり、燃料棒が過熱して溶融してしまう恐れがあります。そのため、LOCAは原子力発電所において最も深刻な事故の1つとされています。
LOCAの種類
-LOCAの種類-
原子力発電所では、さまざまな種類のLOCA（炉心冷却喪失事故）が発生する可能性があります。それぞれの種類は、冷却材が喪失する場所や程度によって分類されます。
-大規模LOCA-
最も深刻なのは大規模LOCAで、冷却材が炉心から完全に失われます。これは、冷却材のパイプや圧力容器が破裂することが原因で発生する可能性があります。
-中規模LOCA-
中規模LOCAでは、冷却材の一部だけが喪失します。これは、パイプの小さな破裂やバルブの故障が原因で発生する可能性があります。
-小規模LOCA-
小規模LOCAでは、冷却材の喪失は最小限です。これは、燃料棒の被覆の小さな亀裂やシール漏れが原因で発生する可能性があります。
LOCAの原因
-LOCAの原因-
LOCA（大規模冷却材喪失事故）は、原子炉の冷却材を急激に失う事故であり、その原因はさまざまである。最も一般的な原因は、冷却材管の破断で、これは腐食、摩耗、または材料の欠陥によって引き起こされる可能性がある。また、弁の故障やポンプの故障も、冷却材の損失につながる可能性がある。さらに、地震や津波などの外部要因も、LOCAを引き起こす可能性がある。
LOCAの対策
原子力発電所で想定される事故の一つが、「LOCA（破断冷却材喪失事故）」と呼ばれるものです。この事故では、原子炉の冷却材を循環させる配管が破断し、冷却材が大量に失われることで炉心が過熱する可能性があります。
LOCAの対策としては、事故時の冷却材の喪失に備えることが重要です。そのため、原子力発電所には、原子炉圧力容器の内側に炉心冷却用の注水系が設置されています。この注水系により、非常時に炉心に冷却材を注入し、炉心を冷却することができます。
また、原子力発電所では、事故時の過剰な圧力を逃がすための安全弁や、冷却材の蒸気による圧力上昇を抑えるための減圧弁が設置されています。これらの設備により、LOCAの発生時に被害が拡大することを防ぐことが期待されています。
LOCAの防止
-LOCAの防止-
原子力発電所におけるLOCAを防ぐためには、さまざまな安全対策が講じられています。まず、冷却系には安全弁や加圧器などの圧力制御機構が備わっており、破断が発生しても圧力が急上昇しないように制御されています。また、燃料棒を収容する格納容器は二重三重の構造になっており、万一破断が発生した際には、放射性物質の外部への拡散を防ぎます。さらに、非常用冷却系や注水系が備わっており、破断が発生した場合でも燃料棒を冷却し続けることで、炉心の損傷を防ぎます。これらの安全対策により、LOCAの発生確率は極めて低い水準に抑えられています。