Improvement in estimation of first peak power based on non-linear temperature feedback reactivity in criticality accident with instantaneous reactivity insertion

瞬時反応度添加に伴う臨界事故時の非線形温度フィードバック反応度に基づく第1ピーク出力推定における改良

山根 祐一  

Yamane, Yuichi

核燃料溶液体系に瞬時に反応度が添加されて生じる臨界事故の第1ピーク出力について、計算の簡単さを維持しながら評価精度を向上するために、簡単な方程式を導出した。その方程式は温度フィードバック反応度が核燃料溶液の温度上昇の2次の関数であるとの仮定に基づいている。その方程式によって推定されたピーク出力は実験値に対して1/2から2倍の範囲内にあることが示された。広い範囲の初期添加反応度の値に対する推定の正確さが一点炉動特性解析計算との比較で確認された。この方程式は、第1ピーク出力が小さい添加反応度に対してはピーク出力が添加反応度の2乗に比例し、大きい添加反応度に対しては3/2乗に比例することを示唆している。

A simple equation for the first peak power in a criticality accident due to instantaneous reactivity insertion into nuclear fuel solution system has been developed to improve the accuracy in the estimation of the first peak power keeping the easiness of calculation. The equation is based on the assumption that temperature feedback reactivity is a second order function of an increase in fuel temperature. Peak power estimated using the equation was in a range between about a half and twice of experimental value. Its applicability to a wide range of initial reactivity and accuracy of estimation have been confirmed in the comparison to one-point kinetics numerical calculation. The expression suggests the first peak power increases with the square of small initial reactivity and three-halves power of large initial reactivity.