Analysis of natural circulation tests in the experimental fast reactor JOYO

高速実験炉JOYOにおける自然循環試験の解析

鍋島 邦彦  ; 堂田 哲広  ; 大島 宏之; 森 健郎 ; 大平 博昭; 岩崎 隆*

Nabeshima, Kunihiko; Doda, Norihiro; Ohshima, Hiroyuki; Mori, Takero; Ohira, Hiroaki; Iwasaki, Takashi*

安全性の観点から、ナトリウム冷却高速炉において、自然循環による崩壊熱除去は、最も重要な機能のひとつである。高速炉の炉心冷却は、循環ポンプによる強制対流ではなく、冷却材の温度差による自然循環冷却が可能なように設計される。一方で、低流量である自然循環時のプラント挙動を正確に把握するのは困難である。ここでは、高速実験炉JOYOで行われた自然循環試験のデータを用いて、プラント動特性解析コードSuper-COPDの妥当性確認を行った。4つの空気冷却器を含めたほとんど全ての機器をモデル化し、かつ炉心内の全集合体をモデル化して、自然循環時のシミュレーションを行った結果、100MWからのスクラム後から自然循環状態に移行するまでのプラント挙動を適切にシミュレーションできることが明らかになった。

Natural circulation is one of the most important mechanisms to remove decay heat in the sodium cooled fast reactors from the viewpoint of passive safety. On the other hand, it is difficult to evaluate plant dynamics accurately under low flow natural circulation condition. In this study, Super-COPD has been validated through the application to the analysis of natural circulation tests in the experimental fast reactor JOYO. Almost all plant components in JOYO including four air-coolers were modeled in Super COPD. Furthermore, the full scale modeling of fuel subassembly was also adopted in this analysis. The natural circulation test after reactor scram from 100 MW full power at JOYO was selected and simulated by Super-COPD. The transient behaviors predicted by Super-COPD showed good agreement with the experimental data.