原子炉過酷時炉内溶融物移行挙動予測のための多成分解析機能の適用性評価

Applicability evaluation of multi-component analysis method for relocation behavior of molten material in nuclear reactors

山下 晋   ; 高瀬 和之

Yamashita, Susumu; Takase, Kazuyuki

福島第一原子力発電所事故では、全交流電源喪失による炉心冷却システムの停止によって、原子炉内に設置されている燃料集合体が高温になり、その結果発生した燃料溶融が次第に拡大し、炉心の崩落を引き起こしたと考えられる。このような炉心溶融事象の進展を明らかにすることで現在の原子炉の状況を推定するとともに、今後のアクシデントマネージメント等を検討するためには、炉心溶融による溶融物の凝固や移行挙動を機構論的に予測できる数値解析コードが必要である。そこで原子力機構では、数値流体力学的手法に基づいた、現象論的な溶融物挙動の評価を可能とする数値解析手法(JUPITER)を開発している。これまでに、固・気・液3相に対して、1種類の構造物及び1種類の気体を扱う2成分流体解析手法を用いた溶融物の移行挙動解析を行ったが、構造物に対して1成分のみであるため、崩壊熱を有する燃料物質とそれを持たない構造物を区別できないという解析機能上の問題があった。本報では、崩壊熱を有する燃料物質及びそれを持たない構造物を区別して溶融移行過程を解析するために、これまでの2成分液体解析手法に対して、崩壊熱を有する燃料物質を模擬する成分を1つ追加した3成分液体解析手法の適用性評価結果について報告する。

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