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Development of evaluation method for aerosol particle deposition in a reactor building based on CFD

CFDを用いた原子炉建屋内エアロゾル粒子沈着量評価手法の開発

堀口 直樹; 宮原 直哉; 上澤 伸一郎; 吉田 啓之; 逢坂 正彦

Horiguchi, Naoki; Miyahara, Naoya; Uesawa, Shinichiro; Yoshida, Hiroyuki; Osaka, Masahiko

軽水炉の安全性向上に必要なシビアアクシデント時の現実的なソースターム評価に資するため、原子炉建屋内部構造物へのエアロゾル状核分裂生成物(FP)沈着量の評価手法を開発している。本稿では、本評価手法のベースとなるCFDツールを開発し、代表的な建屋及び流動条件を想定した予備解析によって性能を確認した結果について報告する。予備解析の結果、原子炉建屋内のエアロゾル粒子の挙動は流動場に大きく影響されることが分かり、熱流動の詳細な取り扱いが可能な本CFDツールの有効性を確認した。また、原子炉建屋の除染係数は4$$sim$$14となり、粒径増加に伴い除染係数も増加した。この傾向は、粒子の運動方程式から予測される傾向と整合することから、本CFDツールの有用性を確認した。

For source term evaluation from reactor buildings (RBs) in LWR severe accidents, we have launched to develop an evaluation method of FP aerosol particle deposition onto surfaces of internal structures in an RB based on computational fluid dynamics (CFD). This paper describes development of a CFD simulation tool as the base part of the evaluation method. A preliminary simulation for a representative RB under a representative flow condition was conducted to confirm the tool performance by roughly grasping the deposition behaviors of FP aerosol particle and decontamination factor (DF) in the RB. Calculation results showed that most of aerosol particles were deposited along with gas flow formed by the internal structures in the RB, demonstrating the advantageous feature of the present CFD tool. The DFs from 4 to 14 were obtained with increase of the particle diameters from 0.1 to 10 $$mu$$m as expected in terms of the particle movement equation.

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