使用済み燃料プールの事故時の安全性向上に関する研究,7; 被覆管の空気中酸化のモデル化検討

Study on improvement of safety for accident conditions in spent fuel pool, 7; Investigation for a modeling of the cladding air oxidation

根本 義之  ; 加治 芳行  ; 小川 千尋; 中島 一雄*; 東條 匡志*

Nemoto, Yoshiyuki; Kaji, Yoshiyuki; Ogawa, Chihiro; Nakashima, Kazuo*; Tojo, Masayuki*

使用済み燃料プール(SFP)における水位低下及び冷却水損失事故時の安全性向上のための対策技術等の評価のためには、燃料破損につながる燃料被覆管の空気中での高温酸化挙動を把握し、その酸化モデルを解析コードに組込み、精度の高い事故解析を可能にすることが必要である。本研究では、燃料被覆管材料のジルカロイ2を用いて温度及び空気の流量を変化させた条件における酸化試験を行い、酸化モデルの構築を行った。また長尺被覆管の空気中での酸化試験を行い、その試験をモデル化した数値流体力学(CFD)解析を行った。その際、構築した酸化モデルを用いた解析を行い、試験結果と解析結果の比較を行う事により、酸化モデルについて検討を行った。講演ではこの他研究の全体計画についても紹介する。

It is necessary to develop oxidation models of the cladding materials in air environment to improve the severe accident code for spent fuel pool (SFP) accident investigation. High temperature oxidation tests in the dry air on the zircaloy-2 cladding were conducted in different temperature and air flow rate to develop oxidation models. Oxidation tests on cladding tubes in a length of 500mm and computational fluid dynamics (CFD) analysis using the developed oxidation model were processed and the results were compared for the evaluation of the oxidation models. Outline of the whole project will be presented in the session as well.