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Part 3, Evaluating a small modular high temperature reactor design during control rod withdrawal and a depressurised loss of coolant accidents

パート3, 制御棒引抜事故及び冷却材喪失減圧事故における小型モジュラー高温ガス炉設計の評価

Atkinson, S.*; 青木 健; Litskevich, D.*; Merk, B.*; Yan, X.

Atkinson, S.*; Aoki, Takeshi; Litskevich, D.*; Merk, B.*; Yan, X.

本稿では設計が進められている熱出力10MWのU-Battery炉概念を対象に、制御棒引抜事故及び冷却材喪失減圧事故に対する安全性を評価する。両過渡事象に対する評価手法として、1次元伝熱モデルと制御棒引抜事故における原子炉動特性を評価するための1点炉近似を組み合わせた評価手法を用いる。評価の結果、制御棒引抜事故において、燃料温度が110K上昇し、負の燃料温度係数により余剰反応度が相殺されることを明らかにした。冷却材喪失減圧事故においては燃料最高温度が事故後60時間で1455Kに達することを明らかにした。結論として、両過渡事象において、燃料温度は定格運転時の最高温度より低く維持されることを確認した。

This article evaluates the safety features of the designed 10 MWth U-Battery concept with respect to a control rod withdrawal and a depressurised loss of coolant accident. This article provides the evaluation methodology for both transients, using a one-dimensional heat transfer model involving point reactor kinetic model to simulate reactor feedback in the control rod withdrawal. Overall, this work has shown that during the control rod withdrawal the fuel temperature rises by 110 K and at this point the excess reactivity is compensated by the negative temperature coefficient of the fuel. During the depressurised loss of coolant accident, the maximum fuel temperature reached 1455 K after 60 hours. This concludes that during both transients the temperatures maintained well below the maximum fuel operating temperature.

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