Experimental study on material relocation during core disruptive accident in sodium-cooled fast reactors; Results of a series of fragmentation tests for molten oxide discharged into a sodium pool

ナトリウム冷却高速炉における炉心崩壊事故時の炉心物質再配置挙動に関する試験研究; ナトリウムプール中へ排出された溶融酸化物の微粒化試験の結果

松場 賢一  ; 神山 健司  ; 小西 賢介 ; 豊岡 淳一  ; 佐藤 一憲 ; Zuev, V. A.*; Kolodeshnikov, A. A.*; Vasilyev, Y. S.*

Matsuba, Kenichi; Kamiyama, Kenji; Konishi, Kensuke; Toyooka, Junichi; Sato, Ikken; Zuev, V. A.*; Kolodeshnikov, A. A.*; Vasilyev, Y. S.*

下部ナトリウムプレナムへ排出された溶融炉心物質の微粒化距離に関する知見を得るため、ナトリウム中における溶融酸化物の微粒化試験を実施した。本試験では、内径4063mmのダクトを通じて約714kgの溶融アルミナをナトリウムプール中(深さ1.3m,直径0.4m,温度673K)へ排出した。本試験における溶融アルミナの微粒化距離の評価値は既往研究における代表的な相関式による予測値よりも6070%程度低かった。本試験で得られた知見から、下部ナトリウムプレナムへ排出された溶融炉心物質の微粒化距離は熱的相互作用によって大きく短縮される可能性を確認できた。

A series of fragmentation tests (FR tests) for molten oxide was conducted to obtain experimental knowledge on the distance for fragmentation of molten core material discharged into the lower sodium plenum. Approx. 714 kg of molten alumina was discharged into a sodium pool (depth: 1.3 m, diameter: 0.4 m, temperature: approx. 673 K) through a duct (inner diameter: 4063 mm). The test results showed that the molten alumina was fragmented into particles within 1 m from the surface of the sodium pool. The estimated distances for fragmentation in the FR tests were roughly 6070% lower than the predictions by the existing representative correlation. The experimental knowledge confirms the possibility that the distance for fragmentation of the molten core material can be significantly reduced due to thermal interactions in the lower sodium plenum.