Detailed analyses of key phenomena in core disruptive accidents of sodium-cooled fast reactors by the COMPASS code

COMPASSコードによるナトリウム冷却高速炉の炉心損傷事故における重要現象の詳細解析

守田 幸路*; Zhang, S.*; 越塚 誠一*; 飛田 吉春; 山野 秀将   ; 白川 典幸*; 井上 方夫*; 油江 宏明*; 内藤 正則*; 岡田 英俊*; 山本 雄一*; 氷見 正司*; 平野 悦丈*; 清水 泉介*; 大上 雅哉*

Morita, Koji*; Zhang, S.*; Koshizuka, Seiichi*; Tobita, Yoshiharu; Yamano, Hidemasa; Shirakawa, Noriyuki*; Inoue, Fusao*; Yugo, Hiroaki*; Naito, Masanori*; Okada, Hidetoshi*; Yamamoto, Yuichi*; Himi, Masashi*; Hirano, Etsujo*; Shimizu, Sensuke*; Oue, Masaya*

2005年から開始した研究プロジェクトでナトリウム冷却高速炉(SFR)の炉心損傷事故(CDA)の重点現象を詳細解析するためにMPS法に基づいたCOMPASSコードを開発している。その着目現象とは、燃料ピン破損・崩壊,溶融プール沸騰,融体固化・閉塞挙動,ダクト壁破損,低エネルギー崩壊炉心の運動,デブリベッド冷却性,金属燃料ピン破損を含んでいる。これらの主要現象に対して、COMPASSの検証研究が進められている。この論文では、幾つかの着目現象に対するCOMPASSによる詳細解析結果をまとめた。本結果は、COMPASSコードがSFRのCDAの重要現象を理解及び解明するのに有用であることを示している。

A five-year research project has been initiated in 2005 to develop a code based on the MPS (Moving Particle Semi-implicit) method for detailed analysis of key phenomena in core disruptive accidents (CDAs) of sodium-cooled fast reactors (SFRs). The code is named COMPASS (Computer Code with Moving Particle Semi-implicit for Reactor Safety Analysis). The key phenomena include (1) fuel pin failure and disruption, (2) molten pool boiling, (3) melt freezing and blockage formation, (4) duct wall failure, (5) low-energy disruptive core motion, (6) debris-bed coolability, (7) metal-fuel pin failure. Validation study of COMPASS is progressing for these key phenomena. In this paper, recent COMPASS results of detailed analyses for the several key phenomena are summarized. The present results demonstrate COMPASS will be useful to understand and clarify the key phenomena of CDAs in SFRs in details.