Development of the severe accident evaluation method on second coolant leakages from the PHTS in a loop-type sodium-cooled fast reactor

ループ型ナトリウム冷却高速炉における1次冷却材2ヶ所漏えいのシビアアクシデント評価手法の開発

山田 文昭; 今泉 悠也 ; 西村 正弘 ; 深野 義隆  ; 有川 晃弘*

Yamada, Fumiaki; Imaizumi, Yuya; Nishimura, Masahiro; Fukano, Yoshitaka; Arikawa, Mitsuhiro*

ループタイプ・ナトリウム冷却高速原型炉の設計基準事故(DBA)を超える除熱機能喪失の一つとして、2箇所の1次冷却材漏えいによる原子炉容器液位確保機能喪失(LORL)のシビアアクシデント(SA)評価手法を開発した。2ヶ所の1次冷却材漏えいは、DBAの出力運転中の1ヶ所の1次冷却材漏えいに伴う原子炉停止後の低温停止中に、別ループの1次冷却系配管において2ヶ所目の漏えいが発生し、過度に原子炉容器(RV)液位が低下し、LORLに至る可能性がある。本論文では、想定される漏えい部位の組合せから、厳しいRV液位となる代表事故シーケンスの選定、RVへの冷却材ナトリウムの汲み上げ、1次主冷却系のサイフォンブレークによるRV内冷却材ナトリウムの汲み出し停止の液位確保策、RV液位を過度計算するプログラム、液位計算プログラムを用いた代表事故シーケンスのRV液位挙動を示した。評価の結果、DBAを超える2ヶ所の1次冷却材漏えいに対して、2ヶ所目漏えいに対する液位確保策により崩壊熱除去運転に必要なRV液位が確保され、除熱機能喪失を防止できることを明らかにした。

The loss-of-reactor-level (LORL) is one of the loss-of-heat-removal-system (LOHRS) of beyond-DBA (BDBA) severe accident. An evaluation method for the LORL which is caused by the coolant leakage in two positions of the primary heat transport system (PHTS) was developed for prototype JSFR which is loop-type sodium-cooled fast reactor. The secondary leakage in cold standby which occurred in different loop from that of the first leakage in rated power operation can lead LORL by excessive declining of the sodium level. Therefore, the sodium level behavior in RV was studied in a representative accident sequence by considering the sodium pumping up into RV, siphon-breaking to stop pumping out from RV and maintain the sodium level, and calculation programs for the transient sodium level in RV. The representative sequence with lowest sodium level was selected by considering combinations of possible leakage positions. As a result of the evaluation considering the countermeasures above, it was revealed that the LOHRS can be prevented by maintaining the sodium level for the operation of decay heat removal system, even in the leakages in two positions of PHTS which corresponds to BDBA.