Numerical analysis of core disruptive accident in a metal-fueled sodium-cooled fast reactor

金属燃料ナトリウム冷却高速炉における炉心損傷事故の数値解析

山野 秀将   ; 飛田 吉春

Yamano, Hidemasa; Tobita, Yoshiharu

本研究では、イベントツリー解析を踏まえて、1次元燃料集合体体系および隣接集合体を含む制御棒案内管を対象にした2次元体系を用いて、燃料流出能力を数値解析により調べた。単一集合体解析により、下部遮蔽体領域で燃料閉塞が生じることが示された。これはFPガスがない場合にナトリウムとの接触により燃料が固化されるからである。FPガス放出を仮定すると、溶融燃料は炉心下部へ再配置することが可能であることも示された。次に、CGRT対象解析により、CRGT流路を通じて燃料流出が有意であることが分かった。これはCRGT壁破損直後は燃料温度がまだ高温であること、少量の溶融燃料が侵入するとCRGT内のナトリウムがすぐにボイド化するからである。

Based on the event tree analysis, the present numerical analyses investigated the capability of fuel discharge through the one-dimensional single fuel assembly geometry and the two-dimensional geometry of a CRGT channel with neighboring fuel assemblies. The single fuel assembly analyses showed that the fuel blockage formed in the lower shielding region because fuel solidified by contacting with cold sodium in case of no fission gas release. On the assumption that fission gas was released, the molten fuel successfully relocated below the core. The next analyses using the CRGT channel indicated a significant fuel discharge through the CRGT channel. This is because the fuel temperature was still high just after the CRGT wall failure and sodium in the CRGT channel was quickly voided just after the ingress of a small amount of molten fuel.