Development of evaluation framework for ex-vessel core coolability

圧力容器外溶融炉心冷却性評価フレームワークの開発

松本 俊慶 ; 岩澤 譲  ; 杉山 智之 

Matsumoto, Toshinori; Iwasawa, Yuzuru; Sugiyama, Tomoyuki

本研究ではBWRのシビアアクシデント(SA)時のウェットキャビティ戦略(事前注水方策)の下での格納容器内デブリ冷却性を評価するための方法論的枠組みを開発している。この評価手法を実証するために、戦略下での格納容器内デブリの冷却成功確率を解析した。炉心溶融進展に関連する5つのパラメータの不確実さを考慮したMELCORコードによる多ケース解析によりRPVから放出される溶融物条件の確率分布を取得した。パラメータセットは、ラテン超方格サンプリング(LHS)によって生成した。JASMINEコードにより水中及び床面上の溶融物の挙動を予測し、アグロメレーション(凝集)及びメルトプールの質量を予測した。JASMINEコード解析のための59個の入力パラメータセットは、MELCOR解析の結果から決定した溶融物条件の確率分布を用いて、再度LHSにより生成した。複数のキャビティ内初期水プール深さ条件でJASMINE解析を行い、堆積デブリ高さをMCCI発生の判定基準値と比較した。判定結果を集計することで溶融物の冷却成功確率を求めた。

A methodological framework is being developed in JAEA for evaluating debris coolability at ex-vessel during the severe accident (SA) of BWR under the wet cavity strategy. The probability of ex-vessel debris coolability under the wet cavity strategy is analyzed to demonstrate the evaluation approach. Probabilistic distribution of the melt conditions ejected from the RPV was obtained as the result of the iterative analyses with MELCOR code. Five uncertainty parameters relating with the core degradation and transfer process were chosen. Parameter sets were generated by Latin hypercube sampling (LHS). JASMINE code plays the physical model to predict the mass fraction of agglomerated debris and melt pool spreading on the floor. Fifty-nine input parameter set for JASMINE code were generated by LHS again using the probabilistic distribution of melt condition determined from the results of MELCOR analyses. The depth of the water pool was set as 0.5, 1.0 and 2.0 m. The accumulated debris height was compared with the criterion to judge the debris coolability. As the result, the success probability of debris cooling was obtained through the sequence of calculations.