Interpretation of the CABRI-RAFT RB1 and RB2 tests through detailed date evaluation and PAPAS-2S code analysis

試験データの詳細分析及びPAPAS-2Sコード解析によるCABRI-RAFT計画RB1, RB2試験結果の解釈

深野 義隆  ; 佐藤 一憲 

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CABRI-RAFT計画のRB1及びRB2試験は燃料溶融に至る過出力条件における、ピン破損の影響を解明することを目的としている。これらの試験では、特殊な技術を用いて燃料溶融と被覆管の貫通破損を実現した。RB1 試験では、少量の燃料溶融条件下での溶融燃料放出の抑制を確認するとともに、一方のRB2試験では、溶融燃料放出挙動に関する情報を得るため、大量の燃料溶融条件とした。本研究では、RB1,RB2試験データの詳細な分析及びPAPAS-2Sコードによる解析評価を実施し、これらに基づいて試験結果の解釈を行った。本研究を通じて、低スミア密度燃料では、スリット型の被覆管破損を想定しても軽微な燃料溶融の範囲では、溶融燃料の放出は抑制されることが示された。一方、大量の燃料溶融により、溶融キヤビテイ外側の固相燃料殼の薄い条件では、溶融燃料の放出を生じ得ることも明らかにした。しかしながら、低スミア密度燃料では、高スミア密度燃料と比較すると溶融燃料の放出速度も緩慢となることがわかった。また、両試験では、溶融燃料の放出前に、既にかなりのDN先行核が冷却材流洛中へ移行しており、これは、DN信号による異常検知性を評価する上で有効なデータである。

The CABRI-RAFT RB1 and RB2 tests were aiming at a study on impact of fuel pin failure under an overpower condition leading to fuel melting. Using a special technique, combination of through-cladding failure and fuel melting was realized.In the RB1 rest, fuel ejection was prevented under a limited fuel melting condition. On the other hand, significant fuel melting was applied in the RB2 test so as to get the fuel ejection, thereby obtaining information on the fuel ejection behavior. Interpretation for these tests through the detailed experimental data evaluation and the PAPAS-2A code analysis is performed in this study. Through this study, it is indicated that molten fuel ejection can be prevented with the low smear density fuel as far as the fuel melting is not large for a slit-type cladding defect ct. Fuel ejection becomes possible in the case of significant fuel with a very thin solid fuel shell surronding the molten fuel cavity. However, the r