Development of evaluation method for in-place cooling of residual core materials in core disruptive accidents of SFRs

ナトリウム冷却高速炉の炉心崩壊事故での残留炉心燃料のインプレース冷却の評価手法の開発

今泉 悠也 ; 青柳 光裕 ; 神山 健司  ; 松場 賢一  ; Ganovichev, D. A.*; Baklanov, V. V.*

Imaizumi, Yuya; Aoyagi, Mitsuhiro; Kamiyama, Kenji; Matsuba, Kenichi; Ganovichev, D. A.*; Baklanov, V. V.*

ナトリウム冷却高速炉の事故における炉心からの燃料流出の後の炉心残留燃料の冷却は、炉心物質の分散割合に大きな影響を与えるものであり、炉容器内保持(IVR)を達成するための重要な要素である。残留炉心物質の冷却は「インプレース冷却」と呼ばれ、その評価を行うため、実機についての予備解析をSIMMER-IIIにより行った。その解析結果に基づき、重要度ランクテーブル(PIRT)の手法を適用した。そして、PIRTによって抽出した3つの熱流動現象の調査とSIMMER-IIIの妥当性確認への活用のため、それらの現象に着目した基礎的な実験を考案した。また、実機でのインプレース冷却の際に発生し得るナトリウム液位の継続的な振動現象を実現するため、SIMMER-IIIによるサーベイ解析を実施した。その結果、液位振動の振幅や継続時間に対する実験条件の影響が定量的に明らかになり、具体的な実験条件を決定するために必要な知見が得られた。

The cooling of the residual core materials after the fuel discharge from the core in the accident of SFRs can significantly affect the distribution fraction of the core materials, which is an important factor for the in-vessel retention (IVR). For the evaluation of the cooling of the residual core materials which is called "in-place cooling", behavior in a SFR core was analyzed preliminary by SIMMER-III. Based on the analysis result, method of phenomena identification and ranking table (PIRT) was applied. Fundamental experiment focusing on three thermal-hydraulic phenomena those were extracted by PIRT was considered in order to investigate them and utilize it for validation of the SIMMER-III. To achieve continuous oscillation of sodium level which can occur in the phase of in-place cooling of SFRs, analytical survey was conducted by SIMMER-III. As a result of that, the effects of experimental conditions on the oscillation amplitude and the duration time were clarified quantitatively, which are necessary to determine the specific experimental conditions.