VICTORIA2.0コードを用いた燃料からの放射性物質放出に関するVEGA-1及び-3実験解析

Analyses of radio-nuclides release and transport in VEGA-1 and -3 tests with VICTORIA2.0 code

日高 昭秀*   ; 工藤 保 ; 木田 美津子; 更田 豊志

Hidaka, Akihide*; Kudo, Tamotsu; Kida, Mitsuko; Fuketa, Toyoshi

シビアアクシデント時における燃料からの放射性物質の放出を調べるVEGA計画では、昇温中のFPの放出及び移行沈着を把握するため、それらを機構論的モデルに基づいて評価できるVICTORIA2.0コードを用いて実験解析を実施することにしている。本報では、同コードのVEGA実験解析への適用性を調べるため、試験後分析を全て終了しているVEGA-1及び-3実験について、Csを対象とした解析結果について記述する。VEGA-1実験のCs放出履歴から求めた結晶粒内拡散に関する相関式は、最高温度の異なるVEGA-3実験のCs放出割合を適切に再現した。この相関式をVICTORIA2.0コードに適用して実験装置配管内へのCs沈着分布を評価したところ、沈着量及びフィルタ捕集量を過少評価した。その原因は、同コードはFPを起源とするエアロゾルのみしか考慮しておらず、エアロゾル化を過小評価するためであった。そこで、FP以外の微粒子を凝縮核とした不均質核形成によるエアロゾル化と粒成長を考慮することにより、同コードはVEGA実験におけるCs沈着分布を適切に予測できることを示した。

In the VEGA program to investigate radionuclides release from irradiated fuel during severe accidents, the analyses are being performed with VICTORIA2.0 code for comprehensive understanding of radionuclides release and transport phenomena. The VEGA-1 and -3 tests were analyzed in the present study. The correlation for Cs diffusion coefficient in fuel grain obtained from VEGA-1 was applied to the release analysis of VEGA-3. The calculated release of Cs agreed well with the measurement. The correlation was applied to subsequent Cs transport and deposition analyses. The calculation underpredicted the total mass of Cs deposited onto the test apparatuses because nucleation of aerosol and its growth were underestimated due to the consideration of aerosol nucleation originated only from released FP in VICTORIA2.0. A sensitivity analysis with aerosol seeds for heterogeneous nucleation showed a reasonable agreement with the measured Cs distribution. It turned out that additional aerosol seeds besides the released FP be considered when the VICTORIA2.0 code is applied to the VEGA test analyses.