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Computational and experimental examination of simulated core damage and relocation dynamics of a BWR fuel assembly

BWR燃料集合体の炉心損傷・移動ダイナミクス模擬に関わる解析的及び実験的検討

Hanus, G.*; 佐藤 一憲; 岩間 辰也*

Hanus, G.*; Sato, Ikken; Iwama, Tatsuya*

原子力機構ではBWRの炉心損傷と炉心物質の移動挙動を模擬するために、燃料棒チャンネル・ボックス、制御ブレードアセンブリならびに炉心下部支持構造からなる大規模な試験を計画している。その目的は、既存実験データベースが極めて少ないBWR条件での過酷事故時の炉心物質移動挙動の理解にある。原子力機構は将来に計画している大規模試験に先立ち、予備調査として試験体を非移行型プラズマ加熱システムによって調べることとした。本試験の目的は対象とする試験体がプラズマ加熱によって、約2900Kの目標温度まで昇温できることを確認するとともに、高温物質の移動挙動データを収集できることを確かめることにある。燃料集合体の簡易的な予備計算の結果は、150kWの非移行型Arプラズマ・ジェットによって効果的に試験体を加熱できることを示した。解析評価を基礎として用いると共に、プラズマトーチを用いる実験計画を記述する。

JAEA plans a large-scale test to evaluate damage and relocation behavior of BWR core materials consisting of fuel rods, channel boxes, control blade and lower support structures. Its purpose is to contribute to understanding of core material relocation behavior in the event of severe accidents with the BWR design conditions for which existing experimental database is quite limited. Prior to large-scale testing, JAEA desires preliminary investigations to examine melting test pieces. The purpose of such tests is to verify the materials and test piece will be heated by plasma to the target temperature (ca.2900K) and to collect data about the material relocation behavior. Results from preliminary computational simulations are presented illustrating the effectiveness of a 150 kW non-transferred plasma jet. An experimental test program using the computational analyses as a basis and a plasma torch is described.

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