Preliminary analysis of severe accident in sodium-cooled fast reactor using eutectic reaction model of boron-carbide control-rod material

炭化ホウ素制御棒材の共晶反応モデルを用いたナトリウム冷却高速炉のシビアアクシデントの予備解析

山野 秀将   ; 守田 幸路*

Yamano, Hidemasa; Morita, Koji*

本研究は、新規に開発したモデルを組み込んだSIMMER-IVをナトリウム冷却高速炉(SFR)のシビアアクシデント(SA)の予備解析に適用した。解析結果は、隣接燃料集合体から来る液体スティールと燃料粒子の混合物によって溶融された被覆管の破損後に、冷却材流路に放出された破損BCペレットと液体スティール間の接触によって共晶反応が引き起こされることを示した。反応によって生成された液体共晶物は制御棒集合体から隣接燃料集合体に移行することを示した。スティールより低密度の共晶反応物は溶融プール中に上方向移動を駆動した。この解析によって、共晶反応を用いたSIMMER-IVコードが共晶反応及び共晶物の再配置をよく模擬できた。また、溶融炉心物質の再配置によって引き起こされる反応度過渡挙動を適切に解析できることを示した。

This study applied the SIMMER-IV code with the newly developed model to a preliminary SA analysis of the SFR. The analysis results show that the eutectic reaction is caused by the contact between the liquid SS and the broken BC pellets which are released to the coolant channel after the failure of cladding which is melted by the mixture of liquid SS and fuel particles coming from the neighboring fuel assemblies. The liquid eutectic material formed by the reaction moves from the control assembly to the neighboring fuel assemblies. The lower density of the eutectic melt than molten SS drives the upward motion of the eutectic in the molten core pool. This analysis indicated that the SIMMER-IV code using the eutectic reaction model has successfully simulated the eutectic reaction and the relocation of the eutectic melt as well as the reactivity transient behavior caused by the molten core material relocation.