노심 손상 빈도

Core damage frequency

노심손상빈도(CDF)는 원자로 노심 내 핵연료에 심각한 손상을 줄 수 있는 사고의 가능성을 나타내는 확률적 위험평가(PRA)에 사용되는 용어다.[1][2][3] 노심 손상 사고는 노심 내 연료가 심하게 손상되면 적절한 열 제거나 심지어 안전한 정지를 방해하여 핵 용융으로 이어질 수 있기 때문에 극히 심각한 것으로 간주된다.[3] CDF의 일부 출처에서는 코어 손상과 코어 용융을 동일한 것으로 간주하고 있으며, 산업과 국가 간에 서로 다른 측정 방법을 사용하므로 CDF 번호의 1차적인 가치는 시스템 내에서 코어 사고의 위험을 관리하는 데 있으며, 반드시 대규모 통계를 제공하는 것은 아니다.[3][4]

원자력 발전소의 영구적 또는 일시적 변경에 대한 평가는 그러한 변경이 위험 기준 내에 있는지를 평가하기 위해 수행된다. 예를 들어, 구성 요소를 교체하는 동안 노심 손상 확률은 증가할 수 있지만, 구성 요소를 교체하지 않았기 때문에 고장이 발생할 경우 그 확률은 더욱 높아질 수 있다.[4] 노심 손상 빈도 및 대형 조기 방출 빈도(LERF)와 같은 위험 조치가 그러한 변경에 대한 위험 기준을 결정한다.

이 위험분석을 통해 법률, 안전여유도 및 성능전략에 따라 원자력발전소 내 모든 변경사항을 결정할 수 있다.

유럽위원회가 2003년에 실시한 한 연구에서는 "핵심 손상 빈도 5 × 10−5[원자로연도당]이 공통적인 결과"라고 언급했으며, 즉, 2만 원자로 연도에 하나의 핵 손상 사건이 발생한 것이다.[3] 2008년 전력 연구소에 의해 수행된 한 연구에서는 미국 원자력 산업의 추정 노심 손상 빈도가 5만년에 한 번, 즉 2 × 10년에−5 한 번으로 추정되었다.[5]

전 세계에 500개의 원자로가 사용된다고 가정할 때 위의 CDF 추정치는 통계적으로 2003년 유럽 위원회 추정 평균 사고율의 경우 40년마다 또는 2008년 전력 연구소의 추정 평균 사고율의 경우 100년마다 세계 어딘가에서 한 개의 노심 손상 사건이 발생할 것으로 예상됨을 의미한다. 등급을 매기다

2011년 국가자원방위협의회의 보고서에 따르면 582개 원자로에 대해 전 세계적으로 약 14,400년 동안 상업용 전력 운영이 발생하고 있다. 이들 582개 원자로 중 11개 원자로가 심각한 노심 손상을 입었다.[6] 이 과거 데이터는 1954년에서 2011년 사이의 평균 사고율을 1,309년 주기로 1(원자로 연도 CDF당 7.6 × 10−4)으로 산출한다. 이들 사고 중 5건은 원자로를 보수하고 재가동할 정도로 피해가 가벼웠다.

후쿠시마 1호기는 2011년 동일본 대지진과 이로 인한 15m 이상의 쓰나미 당시 설계기준 초과 상태로 비상노심냉각계통이 고장 나 원자로 6기 중 3기에서 핵심 피해를 입었다. 즉, 후쿠시마 발전소는 원래 설계에서 3.1m(10ft) 이상의 쓰나미를 고려하지 않았다.[7] 이들 원자로는 마크 1 원자로 격납 설계 안에 있는 제너럴 일렉트릭 BWR-3와 BWR-4 원자로로 미국에서 흔히 볼 수 있다. 그러나 이러한 모든 유형의 발전소는 규제, 개별 효용 선호도, 건설 위치 등으로 인해 설계가 다양하다. 1995년, 샌디아 국립 연구소는 미국의 개별 BWR-3와 BWR-4 원자로가 10에서−4 10−7 사이의 핵심 손상 빈도를 가지고 있다고 추정했다.[8]

참고 항목

참조

  1. ^ "Glossary -- Core Damage Frequency". Washington, DC: Nuclear Regulatory Commission. Retrieved 2008-11-29.
  2. ^ "Definition of PRA". Probabilistic Risk Assessment (PRA). Washington, DC: Nuclear Regulatory Commission. November 28, 2007. Retrieved 2008-09-12.
  3. ^ a b c d Leurs, BA; R.C.N. Wit (January 2003). "Environmentally Harmful Support Measures in EU Member States" (PDF). CE, Publication number 03.7905.11: 137. Archived from the original (PDF) on 2012-10-27. Retrieved 2012-06-13. {{cite journal}}: Cite 저널은 필요로 한다. journal= (도움말)
  4. ^ a b Curtis L. Smith (1998). "Calculating Conditional Core Damage Probabilities for Nuclear Power Plant Operations" (PDF). Idaho Falls, Idaho: Idaho National Engineering and Environmental Laboratory. Archived from the original (PDF) on 2008-08-28. Retrieved 2008-11-29.
  5. ^ Gaertner, John; Ken Canavan; Doug True (February 2008). "Safety and Operational Benefits of Risk-Informed Initiatives" (PDF). Electric Power Research Institute: 3 footnote 3. Retrieved 2008-09-12. {{cite journal}}: Cite 저널은 필요로 한다. journal= (도움말)
  6. ^ Thomas B. Cochran (April 27, 2011). "Reassessing the frequency of partial core melt accidents". National Resources Defense Council. Archived from the original on May 8, 2012. Retrieved June 19, 2011.
  7. ^ James M. Acton and Mark Hibbs (March 2012). "Why Fukushima Was Preventable" (PDF). Carnegie Endowment for International Peace. Archived from the original on 2016-11-02. Retrieved 2016-09-04.
  8. ^ Susan Dingman (1995). "Core damage frequency perspectives for BWR 3/4 and Westinghouse 4-loop plants based on IPE results" (PDF). US NRC.

외부 링크