Development of fast reactor containment safety analysis code, CONTAIN-LMR, 3; Improvement of sodium-concrete reaction model

高速炉格納容器内事象解析コードCONTAIN-LMRの開発,3; ナトリウム-コンクリート反応モデルの改良

河口 宗道   ; 土井 大輔  ; 清野 裕 ; 宮原 信哉  

Kawaguchi, Munemichi; Doi, Daisuke; Seino, Hiroshi; Miyahara, Shinya

CONTAIN-LMRコードは、高速炉の過酷事故事象の予測のための統合的な解析ツールである。ナトリウム-コンクリート反応は重要な事故事象の一つであり、オリジナルのCONTAINコードにナトリウム-石灰岩コンクリート反応モデル(SLAM)を導入した。SLAMは機構論的にナトリウムとコンクリート構成成分との化学反応を取り扱う。ただし、コンクリートは石灰岩系コンクリートに限定している。日本で一般的に使用される構造コンクリートはシリカ系コンクリートであり、SLAMをシリカ系コンクリートに適用するため、化学反応モデルを改良した。過去、日本原子力研究開発機構で実施された一連のナトリウム-コンクリート反応試験を解析することで、改良したSLAMの妥当性を確認し、計算結果と実験結果が比較的よく一致する結果が得られた。

CONTAIN-LMR code is an integrated analysis tool to predict the consequence of severe accident in a liquid metal fast reactor. A sodium-concrete reaction is one of the most important phenomena, and Sodium-Limestone Concrete Ablation Model (SLAM) has been installed into the original CONTAIN code. The SLAM treats chemical reaction kinetics between the sodium and the concrete compositions mechanistically, the application is limited to the limestone concrete. In order to apply SLAM to the siliceous concrete which is an ordinary structural concrete in Japan, the chemical reaction kinetics model has been improved. The improved model was validated to analyze a series of sodium-concrete experiments which were conducted in Japan Atomic Energy Agency. It has been found that relatively good agreement between calculation and experimental results is obtained and the CONTAIN-LMR code has been validated with regard to the sodium-concrete reaction phenomena.