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Sodium experiment on fully natural circulation systems for decay heat removal in Japan Sodium-cooled Fast Reactor

ナトリウム高速炉における完全自然循環崩壊熱除去システムのためのナトリウム試験

小野 綾子 ; 小林 順 ; 上出 英樹 ; 渡辺 収*

Ono, Ayako; Kobayashi, Jun; Kamide, Hideki; Watanabe, Osamu*

ナトリウム冷却型高速増殖炉(JSFR)では原子炉スクラム時に低温停止状態へ移行させるために中間熱交換器(IHX)上部プレナム内に設置された1次系共用型炉心冷却系(PRACS)の熱交換器(PHX)によって崩壊熱の除去を行う。PRACSを運用するにあたり設定除熱量の大きさや循環形態(強制循環/自然循環)は、PRACSに設置された空気冷却器(AC)の出口温度に直接影響し、続いてPHXの出入口温度へ影響を与える。また、ループ内の温度分布に影響を及ぼすため、電源喪失時の自然循環流量にも影響する。これらは、機器の熱負荷に対する健全性や、除熱性能そのものにかかわるため、十分にその挙動を把握する必要がある。本研究では、ナトリウム試験によって、PRACSの多様な運転方法による系統内の機器出入口の温度変動及び自然循環流量の発達過程に関する知見を得た。

Fully natural circulation system is adopted in a decay heat removal system (DHRS) of Japan Sodium Cooled Fast Reactor. The DHRS of JSFR consists of one unit of DRACS and two units of PRACS. In this study, the sodium experiments were conducted using a sodium test loop PLANDTL in order to investigate the effect of operation mode on transient behavior of thermal hydraulic in PRACS loop. The experimental results revealed the effect of increasing heat removal capacity of PRACS and the forced flow operation in PRACS loop on the thermal transient and natural circulation behavior in PRACS loop.

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