炉内ソースターム挙動解析コードTRACERの開発

Development of in-vessel source term analysis code, TRACER

宮木 和美; 宮原 信哉  

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燃料破損時にカバーガス空間へ放出されるFPの種類と量(炉内ソースターム)をより現実的に評価するため,その移行過程で起こる物理・化学現象を機構論的に取り扱う解析コードTRACER(Transport phenomena of Radionuclides for Accident Consequence Evaluation of Reactor)を開発し,その機能をMo17C/6炉内ソースターム試験の結果を用いて検証した。コードの開発にあたっては,既往研究においてその重要性が特に指摘されている不活性ガス・揮発性ガスの気泡生成と冷却材中での振舞い,気泡とナトリウムとの間のFP移行の挙動に関する現状知見,解析モデルについてまず文献調査を行い,コードの開発項目を摘出した。次に,FPガス気泡の生成と冷却材中での気泡の挙動に関して,機構論的な解析モデルの検討を行い,モデルの作成とプログラミングを実施した。最後に,今回開発した解析コードの基本機能の確認計算,およびMo17C/6炉内ソースターム試験の結果を例題とした機能検証計算を実施し,実機解析のために必要と考えられる検討課題を抽出できたとともに,今後これらの課題を解決することにより本解析コードが当該事故事象の評価に有効なツールとして活用できる見通しを得た。

To evaluate the species and quantities of fission products (FPs) released into the cover gas in an LMFBR during the fuel pin failure accidents (In-vessel Source Term), the computer code TRACER (Transport phenomena of Radionuclides for Accident Consequence Evaluation of Reactor) has been developed. The code can analyze mechanistically the physical and chemical phenomena of FPs release and transport behavior from the failed fuel to the cover gas through sodium coolant. The code validation was performed through the sample calculations for the results of Mo17C/6 in-pile source term experiment. In the beginning of this study, the production and transport phenomena of bubbles of the noble gas and volatile FPs in the coolant, and mass transfer between the bubble and coolant were investigated, and the functions needed for the code were clarified. After that, several mechanistic models for the bubble behavior were developed, and the programs were coded. From the results of the sample calculations, it was confirmed that the code was capable of simulating the FP transport phenomena in the primary system.