燃料デブリ分布と再臨界予測における多相多成分詳細流体解析手法と連続エネルギーモンテカルロコードとの連成解析

Coupled analysis of fuel debris distribution and recriticality by both multiphase/multicomponent flow and continuous energy neutron transport Monte Carlo simulations

山下 晋   ; 多田 健一   ; 吉田 啓之  ; 須山 賢也

Yamashita, Susumu; Tada, Kenichi; Yoshida, Hiroyuki; Suyama, Kenya

原子力機構では、原子炉過酷事故時における炉内構造物の溶融とその移行挙動を機構論的に明らかにし、既存SA解析コードが持つ溶融移行挙動解析における不確かさの低減を図ることなどを目的として、数値流体力学的手法に基づく溶融物の炉内移行挙動、蓄積予測手法JUPITERの開発を行なっている。本報告では、デブリの移行などにより変化する組成分布に基づき再臨界の可能性を推定できる手法の構築を検討するため、JUPITERにより計算したシビアアクシデントを模擬して計算した溶融燃料などの移行・蓄積によるデブリの分布に基づき、連続エネルギーモンテカルロコードMVPによる核計算を実施した。これら結果から、得られた組成分布に対する臨界の可能性の検討を行い、JUPITERとMVPを連成させた解析により、詳細なデブリ分布予測に基づき再臨界可能性を評価することができる見通しを得た。

In order to reveal melt relocation behaviors of core internals phenomenologically and to reduce the uncertainties of the melt relocation analysis in existing SA analysis codes, in JAEA, the numerical simulation code for melt relocation and accumulation behaviors based on computational fluid dynamics named JUPITER has been developed. In this paper, to consider the estimation method for fuel debris composition and its re-criticality, we performed the melt accumulating and spreading simulation to the pedestal region by JUPITER and also performed re-criticality analysis by Monte Carlo Codes for Neutron Transport Calculations based on Continuous Energy and Multi-group Methods (MVP) using detailed fuel debris composition data obtained by JUPITER. From the coupled analysis on fuel debris distribution by JUPITER and MVP, we had prospects for a detailed possibility of re-criticality of fuel debris with detailed fuel debris distribution.