Development of a statistical evaluation method for core hot spot temperature in sodium-cooled fast reactor under natural circulation conditions

自然循環時のナトリウム冷却高速炉の統計的炉心高温点評価手法の開発

堂田 哲広  ; 井川 健一*; 岩崎 隆*; 村上 諭*; 田中 正暁  

Doda, Norihiro; Igawa, Kenichi*; Iwasaki, Takashi*; Murakami, Satoshi*; Tanaka, Masaaki

ナトリウム冷却高速炉の安全性を高めるためには、強制循環設備への交流電源供給が喪失した場合でも、自然循環によって炉心の崩壊熱を除去する必要がある。自然循環条件下では、ナトリウムの流れが浮力によって駆動され、流速と温度分布が互いに影響を与えるため、流れと熱に影響を与える不確かさを決定論的に考慮することで炉心高温点温度を評価することは困難である。そこで、モンテカルロサンプリング法を使用した炉心高温点温度の統計的評価手法を開発し、ループ型ナトリウム冷却高速炉の代表的な3つの自然循環崩壊熱除去事象に適用して、その有効性を実証した。

To enhance the safety of sodium-cooled fast reactors, the decay heat in the core must be removed by natural circulation even if the AC power supply to the forced circulation equipment is lost. Under natural circulation conditions, sodium flow is driven by buoyancy, and flow velocity and temperature distribution influence each other. Thus, it is difficult to evaluate the core hot spot temperature by deterministically considering the uncertainties affecting flow and heat. In this study, a statistical evaluation method is developed for the core hot spot temperature by using Monte Carlo sampling methods. The applicability of the core hotspot evaluation method was confirmed in three representative events during natural circulation decay heat removal operations in loop-type sodium-cooled fast reactors.