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A Review of revaporisation behaviour of radioactive Cs deposits and its impact on the source term in severe nuclear accidents from Phebus FP results and single effect testing

PHEBUS FP及び要素実験結果からのシビアアクシデントにおける放射性セシウム沈着物の再蒸発とソースタームへの影響に関するレビュー

Knebel, K.*; Jokiniemi, J.*; Bottomley, D.

Knebel, K.*; Jokiniemi, J.*; Bottomley, D.

核分裂生成物(FP)付着物の再蒸発現象は、冷却水喪失等のシビアアクシデントにおける遅発のFP放出可能性を示すものとして認識された。その後の試験により、本現象は原子炉破損時に生じ得ることから、格納容器及び環境放出におけるソースタームとして重要であることが分かった。本論文では、まずはじめに、PHEBUS FPと関連プログラムから得られた一次冷却系での揮発性及び準揮発性FPの移行における再蒸発メカニズムについてレビューする。次に、揮発性及び準揮発性FP(I, Mo, Ru)及び構造材料(Ag, B)の高温化学を評価するための要素試験、及びソースタームに実効的に影響を与える雰囲気の影響について述べる。最後に、長期に亘るFP化学についてのさらなる知見を与え得る事故炉におけるCs分析の結果をレビューする。レビューの結果は表と模式図により示される。この蓄積された知見と経験は、廃炉と環境回復における汚染の低減、及びSA解析コードの改良と原子力安全の向上への適用にとって重要である。

Revaporisation of the fission products deposited in the primary circuit of a reactor was identified as a possible late source of fission product release during a severe accident: eg. loss of coolant accident (LOCA). Subsequent testing has shown that revaporisation is very likely to occur given a breach of the reactor and is an important contributor for the source term release to the containment and biosphere. The first part reviews the revaporisation mechanisms of Cs and other volatile or semi-volatile fission products transported in the primary circuit that were derived from the Phebus FP and associated programmes. The second part examines the separate effects testing to determine the high temperature chemistry ofvolatile and semi-volatile fission products (I, Mo, Ru) and structural materials (Ag, B) as well as atmospheric effects which substantially affect the source term. Finally, it examines Cs data from reactor accident sites that is providing additional knowledge of longer-term fission product chemistry. The results have been summarised in the form of a table and schematic diagram. This accumulated knowledge and experience has important applications to minimising contamination during decommissioning and site remediation techniques, as well as improving SA simulation codes and raising nuclear safety.

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