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Safety evaluation of self actuated shutdown system for Gen-IV SFR

第4世代ナトリウム冷却高速炉の自己作動型炉停止機構の安全評価

斎藤 裕幸*; 山田 由美*; 大山 一弘*; 松永 尚子*; 山野 秀将; 久保 重信

Saito, Hiroyuki*; Yamada, Yumi*; Oyama, Kazuhiro*; Matsunaga, Shoko*; Yamano, Hidemasa; Kubo, Shigenobu

自己作動型炉停止機構(SASS)は、冷却温度の過剰な上昇に応じて原子炉停止系の制御棒を切り離すことができる受動装置である。制御棒の切り離しを引き起こす切り離し温度および応答時間は、有効性解析の重要なパラメータとして同定される。この研究では、応答時間と切り離し温度の検証および低出力SASSの成立性を確かめるために安全性解析に着目する。このため、設計変更がなされ、応答時間が短縮した。また、応答時間を確認するために低出力運転での3次元熱流動解析が行われた。その結果、切り離し温度レベルは、以前の研究と比べて低く、安全性パラメータの改善につながった。改善されたパラメータに基づき、低出力SASSの成立性を確かめるために安全性解析が行われた。この安全性評価から、LOF型ATWS事象が発生した場合、フローコレクタを設置することでSASSが炉心損傷を防ぐことが確認された。

A self-actuated shutdown system (SASS) is a passive device, which can detach a control rod for reactor shutdown in response to excessive increase in coolant temperature. Since a detachment temperature, which triggers release of a control rod, and a response time are identified as important parameters for validity analyses, this study focused on investigation of the response time and the detachment temperature, and safety analysis to see feasibility of the SASS in low power. For this purpose, design modifications were made to shorten the response time and three-dimensional thermal-hydraulic analysis in a low power operation was carried out in order to confirm the response time. The resulting detachment temperature level is lower than previous studies, leading to improved safety parameters. Based on improved parameters, a safety analysis to see feasibility of the SASS in low power was carried out. From this safety evaluation, it was confirmed that core damage can be prevented by the SASS with flow collector in the case of LOF type ATWS event.

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